Relatorio fisica massa mola

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Universidade do Vale do Para´
ıba
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento

IRAPUAN RODRIGUES DE OLIVEIRA FILHO


ISICA EXPERIMENTAL II

S˜o Jos´ dos Campos, SP
a
e
2012

APRESENTACAO
¸˜
O laborat´rio fornece ao estudante uma oportunidade unica de validar as teorias
o
´

ısicas de uma maneira quantitativa num experimento real. A experiˆncia no laborat´rio
e
o
ensina aoestudante as limita¸oes inerentes a aplica¸ao das teorias f´

`

ısicas a situa¸oes f´
c˜ ısicas
reais e introduz v´rias maneiras de minimizar esta incerteza experimental. O prop´sito dos
a
o
laborat´rios de F´
o
ısica ´ tanto o de demonstrar algum princ´ f´
e
ıpio ısico geral, quanto permitir
ao estudante aprender e apreciar a realiza¸˜o de uma medida experimental cuidadosa.
caEsta apostila visa proporcionar forma¸ao de n´

ıvel b´sico sobre Mecˆnica Ona
a
´
dulat´ria, Ondas, Optica, Ac´stica, Termologia e Calorimetria. Contempla um estudo
o
u
introdut´rio a teoria de erros com vistas ao tratamento de dados obtidos no Laborat´rio e
o`
o
a constru¸ao de gr´ficos lineares, al´m da descri¸ao detalhada de experimentos nas areas

a
e

´
acima,possibilitando ao estudante vivenciar a rela¸˜o entre teoria e pr´tica.
ca
a
1) Experimentos sobre Ondas: (7 aulas)
Movimento harmˆnico simples
o
Equa¸ao de onda, gr´ficos

a
Sistema massa mola
Cordas vibrantes
Ondas estacion´rias
a
2) Experimentos sobre ac´stica: (3 aulas)
u
Tubos sonoros
3) Experimentos sobre Ac´stica: (4 aulas)
u
luz, reflex˜o, refra¸ao, Prisma, Dispers˜o da luz,lentes
a

a
4) Experimentos sobre Termometria e calorimetria: (4 aulas)
Dilata¸ao

Transmiss˜o do calor
a

´
SUMARIO
P´g.
a
CAP´
ITULO 1 No¸˜es gerais sobre as atividades experimentais . . . . .
co

5

1.1

Como elaborar um relat´rio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o

5

1.2

Como formatar gr´ficos
a

..............................

6Regras pr´ticas para constru¸ao de gr´ficos . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a

a

6

1.3

Estudo de erros em medidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.4

Propaga¸ao de erros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10


1.5

O m´todo dos m´
e
ınimos quadrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.2.11.5.1
1.6

Exemplo de determina¸˜o dos coeficientes Angular e Linear . . . . . . . . . 13
ca
Lineariza¸˜o de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
ca

CAP´
ITULO 2 Mecˆnica oscilat´ria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a
o

15

2.1

Oscila¸oes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16


2.2Movimento harmˆnico simples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
o

2.3

Pˆndulo simples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
e

2.4

Massa-mola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.5

Ressonˆncia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
a

2.6Exerc´
ıcios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

CAP´
ITULO 3 Experimento 1: Verifica¸˜o da rela¸˜o entre o per´
ca
ca
ıodo e
o comprimento de um pˆndulo simples . . . . . . . . . . .
e

25

3.1

Parte I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.2

Parte II . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

CAP´
ITULO 4 Experimento 2: Per´
ıodo de oscila¸˜o de um corpo susca
penso por uma mola. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

CAP´
ITULO 5 Ondas

31

5.1

..............................

Classifica¸˜o das ondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
ca

5.1.1

Quanto a natureza . . . . . . . ....
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