PROJETO INTEGRADOR 2016 Engenharias Civil Mecnica e de

PROJETO INTEGRADOR 2016 – Engenharias Civil, Mecânica e de Produção Pêndulo de Foucault André Costa Santos, Erick Francisco Pereira da Cruz, Henrique Tarifa Serbino, Kleverton Menezes Andrade, Marcos Paulo Viana, Matheus Rizzo Lowe dos Santos, Pietra Martins Monteiro, Victor Felipe Brito Falcão Orientador(a): Marcos Cramer Esteves INTRODUÇÃO ROTAÇÃO DA TERRA A história nos mostra que o ser humano só toma como verdade aquilo que pode ser demonstrado visto e comprovado. Por isso decidimos projetar a construção de um Pêndulo de Foucault: experiência simples, mas que consegue demonstrar de forma rápida e eficaz algo que demoramos séculos para descobrir. O Pêndulo de Foucault foi um experimento realizado por Jean Foucault (que daria seu nome a experiência), um físico francês apaixonado também por astronomia que após anos de estudo teve a ideia de usar um pêndulo comum para demonstrar a teoria de movimento da Terra. Considerando a evolução das teorias no pensamento de estudiosos no século XIX – época em que Foucault viveu -, se constatava que o que faltava eram experimentos práticos para prova-las, ver a ideia sair do papel e se tornar realidade a olho nu, bem na frente das pessoas, para que nenhuma dúvida sombreasse a cabeça das pessoas. Então, Foucault transformou a sua ideia em prática e da melhor forma possível, fazendo do que seria uma simples experiência um verdadeiro espetáculo e que na atualidade é classificado como um dos melhores projetos físicos de todos os tempos, e não poderia ser diferente, já que ele realizou seu experimento de forma magnífica. A rotação da terra faz com que ocorra a sucessão dos dias e das noites, sendo que a definição de dia veio da observação do sol, que está caracterizado como dia solar (CLEBSCH, 2002). Este é um movimento que acontece quando a Terra gira em torno de seu próprio eixo e o mesmo passa entre os polos norte e sul. O tempo que a Terra leva para dar um giro em torno de si mesma, ou seja, o período de rotação é de 23 h 56 m 04 s. Este recebe o nome de dia sideral. Já o período de rotação em relação ao sol recebe o nome de dia solar que corresponde ao período de tempo entre duas passagens meridianas consecutivas do Sol (ASTRONOO, s. d. ). Se por algum motivo o nosso planeta Terra parasse o seu movimento de rotação, a primeira consequência seria a força centrípeta que seria exercida sobre nós, nos empurrando para fora do planeta, em função da lei da inercia e da parada repentina do globo. Outros aspectos como o clima que se tornaria muito diferente, com um lado da terra muito quente e o outro lado extremamente frio, tempestades e colisões de massas de ar em zonas de encontro entre o dia e a noite, transformaria a vida na terra algo muito difícil (CLEBSCH, 2002). RESULTADOS TESTES Teste Duração ngulo 1ª Observação 15 minutos 1, 5° 2ª Observação 15 minutos 1, 5° 3ª Observação 15 minutos 1, 5° 4ª Observação 15 minutos 1, 5° Quadro 1 – Testes com o Pêndulo Com 1, 5˚ em 15 minutos, temos 6˚ por hora, ou seja, o pêndulo demora 60 horas para realizar uma volta completa. Esse tempo é chamado de período de precessão. Com ele podemos calcular a latitude de Santos com a equação: OBJETIVOS OBJETIVO GERAL Onde: Projetar e construir o pêndulo de Foucault na UNIMONTE. λ = latitude do local onde o pêndulo está instalado Tp = período de precessão do pêndulo OBJETIVOS ESPECÍFICOS Relatar a elaboração de um projeto para a construção de um Pêndulo de Foucault. Obter os valores dos cálculos do pêndulo e comparar com a literatura científica. JEAN BERNARD LÉON FOUCAULT E O PRIMEIRO PÊNDULO O que inspirou Foucault a realizar o experimento com o pêndulo foi uma ocasião em que ele estava mexendo com uma haste de aço montada sobre um torno mecânico e, quando ele a fez vibrar, percebeu que a vibração não girava junto com haste. Ele deduziu então que a haste vibrando no torno rodando poderia ter comportamento similar ao balanço de um pêndulo sobre a Terra fazendo o movimento de rotação. Ele decide então que irá construir um pêndulo para ver se o efeito da rotação da Terra pode ser visto e, no dia 3 de janeiro de 1851, ele realizou pela primeira vez o experimento no porão de sua casa, utilizando um arame fino de 1, 98 metros de comprimento e com peso de 4, 98 quilogramas (BORGES; BRAGA, 2010). Figura 2 - Movimento de Rotação da Terra O PROJETO Com base nas pesquisas realizadas sobre o Pêndulo de Foucault, foi iniciada a construção de uma réplica inferior com dimensões diferentes do pêndulo original construído na França por Jean Foucault para a comprovação dos estudos realizados sobre o mesmo. A latitude oficial da cidade de Santos é igual a 23, 95º Sul (APOLO 11, s. d. ). Comparando com o valor medido com nosso experimento, verificamos o seguinte erro percentual: O erro de 1, 46% nos pareceu estar dentro do esperado para o grau de precisão conseguido da fabricação do equipamento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASTRONOO. Rotação Da Terra. Disponível em: <http: //www. astronoo. com/pt/artigos/rotacao-daterra. html>. Acesso em: 09 out. 2016. Figura 3 – Local de Instalação do Pêndulo BORGES, Emílio; BRAGA J. Pedro. Efeito; De Pêndulos, A. Moléculas. Assuntos Gerais. Quim. Nova, v. 33, n. 6, 2010. CLEBSCH, Angelisa Benetti. Mecânica Dos Astros. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2002. Disponível em: <http: //www. if. ufrgs. br/mpef/mef 008_02/An gelisa/rotacao. html>. Acesso em: 09 out. 2016. Para mais informações acesse: Figura 4 – Base e Braço da Estrutura, Mancal e Rolamento Figura 1 – Pêndulo de Foucault no Panteão de Paris