Relatório de Pêndulo Físico

IFSC LABORATÓRIO DE FÍSICA TERMODINÂMICA E ONDAS PROF 01 ACADÊMICOS EQUIPE TURMA DATA TOTAL DE ESCORES42 ESCORES OBTIDOS NOTA RELATÓRIO IX PÊNDULO FÍSICO TABELAS 02 escores Tabela I Massas e dimensões haste corpo de prova m g L cm M g D cm r cm Tabela II Dados procedimento experimental Partes A B e C Determine o período T para cada uma das medidas realizadas e o valor mais provável de T 𝑇 e preencha a tabela Parte A Figura 4a Parte B Figura 4b Parte C Figura 4c Medidas t s de 10 oscilações Período T s t s de 10 oscilações Período T s t s de 10 oscilações Período T s 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 𝑇 Tabela III Momento de Inércia para a haste rígida Parte A Figura 4a Parte B Figura 4b Parte C Figura 4c Momento de Inércia I kgm2 experimental Momento de Inércia I kgm2 teórico Erro Tabela IV Aceleração da gravidade Parte B Parte C Aceleração da gravidade ms2 15501 99 107007 772 386 1615 1622 1618 1605 1622 1968 1961 1954 1979 1980 1736 1732 1756 1735 1738 Considere g 981 ms2 01 Utilize os valores mais prováveis de T 𝑇 obtidos da Tabela II Partes A B e C e determine o momento de inércia da haste rígida Parte A da haste rígida e do corpo de prova Parte B e da haste rígida e do corpo de prova na nova posição Parte C utilizando a equação 01 valor experimental e preencha a tabela III Dados Parte A M m e d L 2 Parte B M mM e 𝑑 𝐿 Parte C M mM e d L 2500 cm 09 escores I parte A I parte B I parte C 02 Utilizando as equações 05 e 06 determine os valores teóricos dos momentos de inércia correspondentes às partes A B e C e preencha a tabela III 09 escores I parte A I parte B I parte C 03 Determine o erro percentual entre os valores obtidos nos itens 01 e 02 e preencha a tabela III 06 escores erro parte A erro parte B erro parte C 04 Justifique os erros encontrados se houver no itens 03 02 escores 05 Comente sobre os momentos de inércia obtidos no item 02 Parte B e Parte C Porque eles são diferentes 02 escores 06 Utilizando os valores dos momentos de inércia obtidos no item 02 Parte B e Parte C os valores mais prováveis de T 𝑇 obtido da Tabela II Parte B e Parte C e a equação 01 determine o valor da aceleração da gravidade e preencha a tabela IV 06 escores Valor de g parte B Valor de g parte C 07 Qual o valor de g determinado no item 06 que mais se aproxima ao valor teórico e qual a diferença percentual Justifique a diferença entre os valores de g obtidos no item 06 04 escores IFSC LABORATÓRIO DE FÍSICA TERMODINÂMICA E ONDAS PROF 01 ACADÊMICOS EQUIPE TURMA DATA TOTAL DE ESCORES42 ESCORES OBTIDOS NOTA RELATÓRIO IX PÊNDULO FÍSICO TABELAS 02 escores Tabela I Massas e dimensões haste corpo de prova m g L cm M g D cm r cm Tabela II Dados procedimento experimental Partes A B e C Determine o período T para cada uma das medidas realizadas e o valor mais provável de T 𝑇 e preencha a tabela Parte A Figura 4a Parte B Figura 4b Parte C Figura 4c Medidas t s de 10 oscilações Período T s t s de 10 oscilações Período T s t s de 10 oscilações Período T s 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 𝑇 Tabela III Momento de Inércia para a haste rígida Parte A Figura 4a Parte B Figura 4b Parte C Figura 4c Momento de Inércia I kgm2 experimental Momento de Inércia I kgm2 teórico Erro Tabela IV Aceleração da gravidade Parte B Parte C Aceleração da gravidade ms2 15501 99 107007 772 386 1615 1622 1618 1605 1622 1968 1961 1954 1979 1980 1736 1732 1756 1735 1738 1615 1622 1618 1605 1622 1968 1961 1954 1979 1980 1736 1732 1756 1735 1738 1616 1616 1968 1968 1739 1739 00498 10934 08537 00506 10994 10994 168 2235 055 140389 102099 Considere g 981 ms2 01 Utilize os valores mais prováveis de T 𝑇 obtidos da Tabela II Partes A B e C e determine o momento de inércia da haste rígida Parte A da haste rígida e do corpo de prova Parte B e da haste rígida e do corpo de prova na nova posição Parte C utilizando a equação 01 valor experimental e preencha a tabela III Dados Parte A M m e d L 2 Parte B M mM e 𝑑 𝐿 Parte C M mM e d L 2500 cm 09 escores I parte A I parte B I parte C 02 Utilizando as equações 05 e 06 determine os valores teóricos dos momentos de inércia correspondentes às partes A B e C e preencha a tabela III 09 escores I parte A I parte B I parte C Foi medida a massa da haste e seu comprimento Considerouse que a haste oscilava como um pêndulo físico em torno de uma extremidade haste ponto de suspensão e a gravidade foi determinado o momento de inércia experimental da Usando a relação entre o período de oscilação a massa a distância do centro de massa ao O período de oscilação da haste foi medido diretamente período medido foi calculado o momento de inércia do sistema Utilizando os dados experimentais massa total posição do centro de massa O período de oscilação do sistema combinado foi medido das contribuições da haste e do corpo de prova O centro de massa do sistema combinado foi calculado como a média ponderada Foram medidas as massas da haste e do corpo de prova além do comprimento da haste e a posição do corpo de prova em sua extremidade Assumindo as mesmas massas e uma nova distância média para o centro de massa o momento de inércia experimental foi calculado utilizando os novos dados coletados O período foi medido após a modificação no sistem rotação em torno de uma extremidade A fórmula teórica para o momento de inércia de uma haste uniforme foi utilizada que leva em conta apenas a massa e o comprimento da haste Substituindo os valores da massa e do comprimento da haste na fórmula foi determinado o momento de inércia teórico Considerouse a haste como um corpo rígido fino com O momento de inércia total foi calculado como a soma do momento de inércia da haste inércia total do sistema O sistema foi considerado como a combinação de dois corpos a haste e o corpo de prova usando a fórmula teórica para uma haste uniforme e do momento de inércia do corpo de prova que foi tratado como uma massa pontual localizada na extremidade da haste Substituindo as massas e as dimensões na fórmula teórica foi encontrado o momento de O momento de inércia teórico foi ajustado para refletir a nova configuração caso necessário inalteradas enquanto o ponto de rotação ou a posição do corpo de prova foi alterada Foi assumido que as características geométricas e as massas do sistema permaneceram utilizando as mesmas fórmulas teóricas Substituindo os dados correspondentes à nova configuração foi encontrado o momento de inércia teórico para esta parte 03 Determine o erro percentual entre os valores obtidos nos itens 01 e 02 e preencha a tabela III 06 escores erro parte A erro parte B erro parte C 04 Justifique os erros encontrados se houver no itens 03 02 escores 05 Comente sobre os momentos de inércia obtidos no item 02 Parte B e Parte C Porque eles são diferentes 02 escores 06 Utilizando os valores dos momentos de inércia obtidos no item 02 Parte B e Parte C os valores mais prováveis de T 𝑇 obtido da Tabela II Parte B e Parte C e a equação 01 determine o valor da aceleração da gravidade e preencha a tabela IV 06 escores Valor de g parte B Valor de g parte C 07 Qual o valor de g determinado no item 06 que mais se aproxima ao valor teórico e qual a diferença percentual Justifique a diferença entre os valores de g obtidos no item 06 04 escores A Parte C apresenta um erro elevado provavelmente devido a alterações experimentais ou Partes A e B possuem erros pequenos indicando que os modelos teóricos representam bem o comportamento observado simplificações inadequadas no modelo teórico usado para essa configuração Recomendase investigar as condições da Parte C com mais detalhes para identificar a causa específica O valor obtido para a Parte C está mais próximo do valor teórico com aproximadamente 408 de erro entre os dois valores devido à nova posição do corpo de prova e consequentemente do centro de rotação do pêndulo