Fisica

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Universidade Federal de S. Paulo Relatório- Laboratório de Física 4

“Determinação das grandezas características da dinâmica das rotações”

Alunos: Arthur Matsudo Garcia Camilla Martinez Erika Sayuri Nishiduka Costa Eugenio Mazzafero Marina Machado da Mata Ferreira Rafael Milani Turma C – Ciclo básico Integral Profo Sergio Gama

Parte A- Determinação da força centrípeta num MCU com raioconhecido e determinação do período
Tabela 1.Massas medidas do corpo e dos massores Móvel A(Corpo de prova pendular) B (massor 1) C (massor 2) Ma+b Ma+b+C (Massa ±δ Massa) g 53,2±0,05 22,8±0,05 22,8±0,05 76±0,05 98,8 ±0,05

Tabela 2. Conjunto de medidas para determinação da força centrípeta em MCU com raio conhecido Parâmetros experimentais (M (R
a+b

Valores experimentais e suas incertezas76±0,005g 80±0,05mm

±δ ma+b)g
a+b)mm

a+B

±δ R

Questão 1 – A partir da observação do comportamento do sistema experimental, justifique fisicamente a presença de uma neste movimento? A partir do que foi observado em laboratório, é razoável supor a presença de uma força centrípeta nesse movimento já que o corpo de prova mantém um movimento circular sem sair pela tangente, que seria o queocorreria se não houvesse tal força. força centrípeta

Questão 2 – Como estão relacionados a freqüência e o período neste movimento?Determine a freqüência Ma+MB . Anote o valor da freqüência A+B e sua respectiva incerteza na tabela 4.
Tabela 3. Medidas do período T

Tempo MA+B 10 10 9 10 9

para

a

massa n= 10

Período T (s)= t/n

Freqüência Hz

executar

voltas t (s) 1 1 0,91 0,9 Media 0,96 1 1 1,11 1 1,11 Media 1,04

Média 9,6

Nesse movimento a freqüência e o período se relacionam de maneira inversa, ou seja, T = 1/f. Calculo da incerteza da freqüência = (1-1,04)2 + (1-1,04)2 +(1,11-1,04)2+ (1-1,04)2 + (1,11-1,04)2 4 = 0,01

Questão 3- Determine a velocidade angular A+B do corpo de prova mA+B . Anote o valor sua respectiva incerteza na tabela 4. = 2 f= 2.1,04= 2,08  rad/s

Calculo da incerteza da velocidade angular  = (2 - 2,08)2 + (2 - 2,08)2 +(2,22 - 2,08)2 (2 - 2,08)2 + (2,22 - 2,08)2 4 = 0,12 Calculo da incerteza do período = (1-0,96)2 + (1-0,96)2 +(0,9-0,96)2 (1-0,96)2 + (0,9-0,96)2 4 = 0,05

Tabela 4-Valores experimentais medidos por procedimentos diretos ou indiretos

TA+B = ( 0,96  0,05) s A+B = ( 1,04  0,01) HzA+B = ( 2,08   0,12) rad/s

Calcule a força centrípeta atuante no corpo de prova mA+B a partir da massa , o raio e a freqüência e compare com o valor experimental anotado no item 6. Valor experimental = Fc = ( 0,2  0,01) N Assumindo a força centrípeta como sendo a força resultante, temos: Fc = m ac = m . 2 . R Fc = 0,076. (2,08 )2. 0,08 Fc = 0,26 N

Questão 4 – Dentro dos erros experimentaisas forças encontradas são iguais? Justifique sua resposta O valor calculado e o obtido experimentalmente são divergentes, e o valor calculado se encontra fora do desvio padrão do instrumento de 0,01. Isso pode ser explicado devido as inúmeras aproximações que foram feitas em todos os cálculos ate a obtenção da velocidade angular , bem como pelo fato das medições experimentais também sofreremcerto grau de imprecisão já que suas medições dependem da sensibilidade humana. Somando- se todos esses fatores é possível aproximar-se muito do valor esperado. Parte B –Determinação da força centrípeta em função da velocidade angular e da freqüência.
Tabela 5.medidas de massa do corpo pendular e do raio da trajetória

Parâmetros experimentais (ma ±δma)g (Ra ±δ Ra)mm

Valores medidos e suasincertezas 52,2±0,05 80±0,5

Tabela 6: Medidas do período T para o cálculo da frequência utilizando utilizando a massa ma.

Frequência v1 Tempo para Período T a massa ma (s) = Δt/n . realizar n=10 voltas: Δt(s)

Frequência v2 Tempo para Período T a massa ma (s) = Δt/n . realizar n=10 voltas: Δt(s)

Frequência v3 Tempo para Período T a massa ma (s) = Δt/n . realizar n=10 voltas: Δt(s)

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