DISCIPLINA: TÉCNICAS DE AQUISIÇÃO E TRATAMENTO DE DADOS

Estudo de um pêndulo amortecido

1. INTRODUÇÃO
O sistema do pêndulo consiste em um sistema no qual um objeto de massa M é preso à uma haste inextensível, de massa desprezível e comprimento L.. Essa haste é presa na extremidade superior e livre na extremidade inferior para o objeto poder oscilar.
A oscilação do pêndulo é periódica. No pêndulo simples, ao oscilar, as forças que atuam sobre ele são a força de tração do fio e a força peso da massa M.
Neste estudo, trata-se de um pêndulo amortecido, no qual além da força de tração e da força peso, age também uma força de atrito proporcional a velocidade, originando assim um sistema dissipativo, no …exibir mais conteúdo…

ESTUDO
5.1 Experimento 1:

Dado um pêndulo de massa 200 g, comprimento de haste 0,2 m, com atrito mancal muito baixo e sem freio aerodinâmico, analisa-se através da taxa de aquisição e do número de pontos escolhidos os valores de ângulo e tempo obtidos.
Esses valores encontrados devem ser arrumados para ficarem de acordo com as unidades do Sistema Internacional. Assim, os tempos marcados foram divididos por 100 e os ângulos por 10.

Obtem-se assim o gráfico abaixo:

Gráfico 1: Ângulo em função do tempo

5.2 Período de Oscilação
Analisando-se os pontos iniciais e finais de cada oscilação, encontra-se o intervalo de tempo que determina cada período. A partir desses dados, faz-se uma media aritmética dos intervalos de tempo, e encontra-se um período aproximadamente igual a 0,963 s. A imprecisão nessa medida é 0,01 e deve-se a frequência usada para a medição dos dados, que foi 100 Hz.
Ângulo (°)
Tempo (s)
Intervalo de tempo (s)
-0,3
0,11
-
0,6
1,07
0,96
0,1
3
0,97
-0,4
3,96
0,96
0,3
4,93
0,97
-0,2
5,89
0,96
Tabela 1 – Intervalo de tempo entre as oscilações

5.3 Análise da Meia-vida
Meia-vida consiste no intervalo de tempo que um sistema leva para que sua amplitude reduza à metade da amplitude inicial.
O intuito deste estudo é analisar o comportamento da meia-vida em