Descreva procedimento experimental e análise para determinar a aceleração da gravidade g usando um pêndulo…

Questão

Descreva procedimento experimental e análise para determinar a aceleração da gravidade g usando um pêndulo simples. Dados experimentais: L1 = 0,50 m, T1 = 1,40 s; L2 = 0,80 m, T2 = 1,78 s; L3 = 1,20 m, T3 = 2,18 s. Use T = 2p·v(L/g) e p = 3,14. Inclua cálculo de g e interpretação das incertezas.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Procedimento: medir L com régua e T por média de 10 oscilações para reduzir erro de tempo; calcular T (s). Análise: calcule T² para cada par: T1²=1,96 s²; T2²=3,17 s²; T3²=4,75 s². Faça ajuste linear T² = (4p²/g)·L. Estime a inclinação usando extremos: s ˜ (4,75-1,96)/(1,20-0,50) = 2,79/0,70 ˜ 3,986 s²/m. Como 4p² = 4·(3,14)² ˜ 39,44, obtém-se g = 4p² / s ˜ 39,44 / 3,986 ˜ 9,90 m/s². Interprete incertezas considerando erro sistemático (ângulo pequeno, medição de L) e aleatório (cronômetro); estimativa típica: ±0,2 m/s². Conclusão: g ˜ 9,9 ± 0,2 m/s², compatível com valor padrão dentro das incertezas experimentais.

Explicação

O procedimento experimental descrito é eficaz para minimizar erros, utilizando a média de várias oscilações para obter um período mais preciso. A análise dos dados permite calcular a aceleração da gravidade a partir da relação entre o período e o comprimento do pêndulo, utilizando um ajuste linear que relaciona T² e L. A interpretação das incertezas é fundamental para avaliar a precisão do resultado obtido, garantindo que a conclusão esteja alinhada com valores padrão aceitos.

Raio-X da questão

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