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Na natureza, existe um grande número de fenômenos em que se observam eventos periódicos. As ondas sonoras, a vibração de uma corda, as radiações eletromagnéticas e o movimento dos elétrons em um campo elétrico alternado são alguns exemplos de fenômenos que apresentam grandezas com comportamento oscilatório e periódico. Um sistema muito usado para estudar os movimentos oscilatórios e periódicos é o pêndulo simples.
O pêndulo simples é um sistema composto por uma massa ligada na extremidade de um fio inextensível que a permita se movimentar livremente. A massa fica sujeita à força restauradora causada pela gravidade. O movimento decorrente está relacionado basicamente a duas grandezas: Período e Frequência. O período (simbolizada por T) é o intervalo de tempo que o objeto leva para retornar à sua posição inicial de lançamento, já que seu movimento é periódico. A Frequência (f) é o número de ciclos que o objeto percorre a trajetória num intervalo de tempo determinado e é numericamente igual ao inverso do período.
Foi o astrônomo, matemático e físico italiano Galileu Galilei o primeiro a observar que o período de oscilação de um pêndulo só depende do comprimento do pêndulo e é independente da sua massa.
Lei do pêndulo formulada por Galileu:
Diz a história que o interesse dele por esse sistema surgiu quando assistia a uma missa na Catedral de Pisa, na época em que frequentava a Universidade local em 1588. Galileu observou a forma como os candelabros pendurados na Catedral oscilavam e ficou surpreendido pelo fato de candelabros com uma amplitude de oscilação maior parecer levar o mesmo tempo a percorrer a uma determinada distância que candelabros com menor amplitude. Foi o inicio do estudo do movimento harmônico simples.
Galileu investigou as características de pêndulos e chegou à conclusão de que não só demoravam o mesmo tempo a percorrer certa distância (característica que só é válida em regime de pequenas oscilações) como também