Aceleração da Gravidade
Objetivos: Ao final deste experimento o aluno deverá:
Realizar experiências quantitativas do movimento de um pêndulo simples;
Medir a aceleração da gravidade no experimento.
Introdução teórica:
De todos os fenômenos físicos que ocorrem na superfície da Terra, o que mais influi no modo de vida dos seres vivos é, sem dúvida nenhuma, a força da gravidade. A força da gravidade envolve todos os corpos com massa e foi descrita matematicamente pela primeira vez por Isaac Newton:
"No universo tudo se passa como se a matéria atraísse a matéria, na razão direta de sua massa e na razão inversa ao quadrado de sua distância."
Podemos determinar a aceleração gravitacional (g) na superfície da Terra usando um pêndulo simples.
Um pêndulo simples consiste de um fio leve e inextensível de comprimento L, tendo na extremidade inferior, por exemplo, uma esfera de massa m; a extremidade superior é fixada em um ponto, tal que ele possa oscilar livremente (resistência do ar desprezível), com amplitudes pequenas.
Quando o pêndulo é deslocado de sua posição de equilíbrio, ele oscila sob a ação da força peso, apresentando um movimento periódico. As forças que atuam sobre a esfera de massa m são: a força peso p e a força de tração T.
Período do pêndulo simples:
O período de um pêndulo, T, é o tempo que ele leva para dar uma oscilação completa, ou seja, o tempo que leva para sair da sua posição inicial e voltar para a mesma posição.
Quando o ângulo for muito pequeno (aproximadamente 3o) sen aproximadamente igual a . Neste caso o pêndulo executa um movimento harmônico simples (MHS) e o período pode ser calculado pela expressão:
(Pêndulo simples e as forças que atuam sobre a esfera de massa m) T = 2π (L / g )1/2
Aparelho utilizado:
Conjunto de Mecanica Arete Régua Milimetrada Cronometro Digital