EXPERIMENTO 01
Descubra a gravidade pelo movimento.
Escolha o pêndulo, meça suas oscilações e transforme tempo em uma estimativa de g.
- 1 Ajuste o pêndulo
- 2 Meça as oscilações
- 3 Calcule a gravidade
Seu pêndulo
01Altere uma variável de cada vez. Comece pelo comprimento e mantenha o mesmo ângulo.
Observe e meça
Pronto para começarO relógio começa na soltura e para após 5 oscilações completas.
Da medida à gravidade
03- Comprimento utilizado
- 0,60 m
- Tempo medido
- —
- Período medido
- —
Conclua a medição para usar o período observado.
- Referência
- —
- Erro percentual
- —
Uma pequena diferença é esperada: o movimento usa a equação completa, mas a estimativa usa a aproximação de pequenos ângulos.
A referência aparece depois que você obtiver sua estimativa.
COMPARE SEUS EXPERIMENTOS
Caderno de medições
| Ensaio | L (m) | Massa (g) | Ângulo (°) | N | t (s) | T (s) | g (m/s²) | Erro (%) | Remover |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Suas medições aparecerão aqui. Experimente 20, 60 e 100 cm, mantendo o mesmo ângulo. |
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As medições ficam nesta aba até você recarregar a página. Exporte a tabela para guardá-las.
Período ao quadrado × comprimento
Série a 12°Guarde ao menos três comprimentos diferentes no mesmo ângulo para ajustar uma reta.
POR QUE FUNCIONA?
Do movimento à explicação.
O laboratório produz dados de um modelo físico. A estimativa testa uma relação aproximada usando esses dados.
O que é uma oscilação completa?
É sair de um extremo, passar pelo outro e voltar ao primeiro. A contagem acontece no retorno ao extremo da direita. Medimos o tempo de N ciclos e dividimos por N para obter o período T.
O sensor virtual não tem atraso de reação. Medir mais ciclos não elimina o erro da aproximação de pequenos ângulos. Em dispositivos lentos, a animação pode avançar mais devagar: o relógio mostra tempo simulado, não o tempo de um relógio externo.
A massa muda o período?
Neste pêndulo ideal, não. A massa cancela na equação do movimento, inclusive quando usamos seno do ângulo. Compare duas medições com mesmo comprimento e ângulo, mas massas diferentes. O disco tem tamanho fixo: representa uma massa pontual.
Por que o ângulo faz diferença?
A animação resolve θ″ = −(g/L) sen θ. Já T ≈ 2π√(L/g) usa sen θ ≈ θ, com θ em radianos. De 10° a 15°, o período completo é cerca de 0,19% a 0,43% maior. Por isso a gravidade estimada pela fórmula curta fica ligeiramente menor.
O que o gráfico revela?
A aproximação prevê T² ≈ (4π²/g)L: o período ao quadrado cresce proporcionalmente ao comprimento. A reta é ajustada pela origem; sua inclinação a permite estimar g ≈ 4π²/a.
Compare um ângulo inicial por vez. O gráfico usa as medições com o ângulo selecionado no painel. Ao mudar o ângulo, o gráfico mostra outro grupo de medições; o efeito angular também aparece na inclinação.
Processo direto e processo inverso
Direto: a modelagem parte de uma gravidade definida e prevê o movimento. Inverso: você mede o tempo, calcula o período e estima a gravidade. Aqui, a animação é a fonte dos dados.
Os valores numéricos da modelagem serão exibidos após o primeiro cálculo da gravidade.
É uma experiência virtual para aprender a inferir um parâmetro, não uma medição independente da gravidade real da Terra.
Roteiro de investigação
- Use 12°, 300 g e cinco oscilações. Compare 20, 60 e 100 cm.
- Guarde as três medições e examine o gráfico.
- Fixe o comprimento e compare 100 g com 1 kg.
- Fixe comprimento e massa e compare 10° com 15°.
- Explique quais mudanças alteraram o período e de onde veio o erro.