Pêndulo Simples
Claudia Jaqueline Perozzi – 527901 – email: [email protected]
Gabriel Luiz Zagatti Sabino – 527756 – email: [email protected]
Gabrielle Schultz Braz – 528697 – email: [email protected]
José Vítor Teixeira Perez– 527772 – email: [email protected]
Física Experimental II – Curso Engenharias Mecânica e Química – Turma L1 - Professor
Responsável: Vágner Ricardo de Araújo Pereira
Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos
Resumo. O presente trabalho mostra a aplicação do movimento harmônico simples junto com o
conceito de oscilações, cujo oscilador harmônico simples utilizado é o pendulo, que associa
elementos da elasticidade com força gravitacional.
Palavras chave: oscilações, construção de gráfico, análise de gráfico, pêndulo, MHS.
Introdução
Uma oscilação ocorre quando o sentido do
movimento se alterna periodicamente,
entretanto o fluxo é o mesmo para ambos os
sentidos. É o caso dos pêndulos e das cordas de
guitarras e violões.
Existem dois movimentos associados ao
movimento oscilatório, são o movimento
circular e o movimento ondulatório.
“Na natureza muitos efeitos são periódicos
tais como as batidas do um coração de um
animal, as estações do ano ou o oscilar de um
pêndulo de relógio” (KELLER; GETTYS;
SKOVE, 1999, p.368).
O pêndulo se localiza em uma classe de
osciladores harmônicos simples nos quais o
elemento de elasticidade está associado com a
força gravitacional.
Imaginemos um objeto preso à extremidade
de uma linha longa fixada em sua extremidade
superior e depois balançamos o objeto por uma
pequena distância. Facilmente verificamos que
seu movimento é periódico.
As forças que atuam sobre a massa presa ao
pêndulo são a força T (tração) exercida pelo fio
e força gravitacional Fg, onde o fio faz um
ângulo θ com a vertical. Decompomos Fg em
uma componente radial Fg cos θ e uma
componente Fg sen θ que é tangente à trajetória
descrita pela massa. Essa componente
tangencial produz um torque restaurador em
torno do ponto pivô do pêndulo, pois ela sempre
volta a sua posição central. Chamada posição de
equilíbrio (HALLIDAY; RESNICK;
WALKER, 1996).
Procedimento Experimental
Utilizando do movimento harmônico
simples (MHS) iniciou-se o experimento com
um pendulo constituído de uma corda com
tamanho variável e pesos variados fornecidos
pelo professor. Sendo o pendulo suspenso de
modo vertical por uma de suas extremidades.
Com a intenção de registrar as oscilações
geradas por um ângulo devidamente anotado, o
pendulo foi solto utilizando 10 pesos de mesma
massa.
Cronometramos o tempo de modo que na
decima oscilação, parávamos o cronometro e
anotávamos o tempo. Começamos com um
peso, e a cada medição adicionávamos mais um,
chegando a um total de 10.
Depois medimos a massa em uma balança,
um peso depois dois e assim por diante até o
decimo.
Anotamos os dados para serem utilizados na
confecção do gráfico no programa OriginPro 8,
além de termos feito experimento utilizando o
programa Interactive Physics que é capaz de
modificar a gravidade do ambiente virtual,
assim podemos simular gravidades que não
podem ser observadas no planeta.
Resultados e Discussão
Com base nas anotações conseguimos
realizar a montagem do gráfico, sua análise e
verificar a fórmula do cálculo da:
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