Para pequenas oscilações
, obtenha alguns pares de valores para período (
) e comprimento d fio (l). a) qual a estratégia escolhida para realizar a medida de
e
?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos um pêndulo que oscila com pequenos ângulos (
). O objetivo é encontrar pares de valores para o período (
) e o comprimento do fio (
). Para isso, vamos precisar conhecer a relação entre o período de um pêndulo e o seu comprimento, além de saber como medir esses valores de forma precisa.
Passo 2
Vamos lembrar a fórmula do período de um pêndulo simples para pequenas oscilações:
Onde:
-
é o período, -
é o comprimento do fio, -
é a aceleração da gravidade ( ).
Essa fórmula mostra que o período depende do comprimento do fio e da aceleração da gravidade, assumindo que o ângulo de oscilação é pequeno.
Passo 3
Para obter pares de valores para
e
, precisamos medir tanto o comprimento do fio quanto o período do pêndulo. A estratégia escolhida para isso envolve os seguintes passos:
-
Medição do comprimento do fio (
): - Utilize uma régua ou fita métrica para medir a distância do ponto de fixação até o centro de massa da massa oscilante do pêndulo. Certifique-se de que o fio esteja esticado e sem dobras para obter uma medida precisa.
-
Medição do período (
): - Puxe a massa do pêndulo para um pequeno ângulo (menor que
) para garantir que a fórmula do período seja válida. - Use um cronômetro para medir o tempo que o pêndulo leva para completar um determinado número de oscilações (por exemplo, 10 oscilações).
- Divida o tempo total pelo número de oscilações para obter o período médio (
).
- Puxe a massa do pêndulo para um pequeno ângulo (menor que
Passo 4
Vamos detalhar a estratégia:
-
Preparação:
- Monte o pêndulo fixando bem o fio em um suporte estável.
- Certifique-se de que a massa possa oscilar livremente sem atrito excessivo.
-
Medição do comprimento (
): - Com o pêndulo em repouso, use a régua para medir a distância desde o ponto de fixação até o centro da massa.
- Anote o valor medido com cuidado.
-
Medição do período (
): - Puxe a massa do pêndulo para um ângulo pequeno e solte.
- Inicie o cronômetro assim que a massa passar pelo ponto de equilíbrio.
- Conte o número de oscilações (por exemplo, 10), então pare o cronômetro.
- Divida o tempo total pelo número de oscilações para encontrar o período médio.
Resposta
A estratégia escolhida para medir o período (
) e o comprimento do fio (
) consiste em medir com precisão o comprimento do fio usando uma régua ou fita métrica e, em seguida, cronometrar o tempo que o pêndulo leva para realizar várias oscilações. Depois, divide-se o tempo total pelo número de oscilações para obter o período médio. Dessa forma, obtemos pares de valores para
e
que seguem a relação
.
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