Determinação da equação empírica para o período de oscilação de pêndulos de torção

1. Resumo Com o uso de um pêndulo de torção, essa pratica tem o objetivo de obter pelo método científico, a equação empírica para o período de oscilação de pêndulos de torção. Variando o diâmetro e o comprimento dos fios foi possível chegar a fórmula e identificar de que material os fios eram feitos.

2. Objetivos Essa prática tem por objetivo, através da análise do movimento oscilatório de um pêndulo de torção, obter por meio do método científico a equação empírica para o período de oscilação de um pêndulo de torção, em função de grandezas intrínsecas e extrínsecas. Além disso, tem o objetivo de determinar o módulo de rigidez G dos fios e identificar o material que os compõem.

3. Procedimento Experimental

Inicialmente, o diâmetros dos 5 fios foram medidos com o micrômetro em 4 posições diferentes, a fim de que se pudesse calcular qual seria o diâmetro médio dos fios. A cada medição foi estipulada uma incerteza e por fim, foi calculado matematicamente qual seria a incerteza média. Depois de organizar os fios em ordem de tamanho, com o fio 3, foi calculado o período de oscilação do pêndulo abandonado a 10º, com um comprimento inicial de 61 centímetros. Esse passo foi repetido mais 5 vezes, com 5 comprimentos menores com uma diferença de 10 centímetros entre elas, até chegar a 10 centímetros de comprimento. Após isso, foi calculado o tempo de oscilação dos 5 fios com um comprimento fixo de 20 centímetros. Por fim foi medido o diâmetro e a massa do disco de inércia a fim de que esses valores pudessem ser usados na análise dos dados. Com os dados obtidos, foi traçada uma reta em um gráfico de escala di-log, e com os cálculos descritos no apêndice, os coeficientes m e n foram encontrados. Após o método de análise dimensional, o valor de p foi encontrado. Com esses valores em mãos, chegamos na equação empírica, a qual foi usada para estipular o valor módulo de rigidez (G) dos fios. Comparando os valores obtidos com a tabela, identificamos o