Experimento 01 Per Odo De Oscila O De Um P Ndulo
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Departamento de Física
Física Geral e Experimental II - Prof. Ricardo Barreto da Silva - 1º semestre de 2015
Experimento 01 – Movimento Harmônico Simples: relação entre o período de oscilação e o comprimento de um pêndulo
Objetivo: Verificar experimentalmente que o período de oscilação de um pêndulo, que oscila com pequeno deslocamento angular, é proporcional a raiz quadrada do seu comprimento.
Fundamentos:
No movimento harmônico simples (MHS) o deslocamento de uma partícula, em relação a uma posição de equilíbrio, é descrito por uma equação do tipo x = xm cos(t + φ), onde xm é a amplitude do deslocamento, (t + φ) é a fase do movimento e φ é constante de fase. A freqüência angular está relacionada ao período e a freqüência do movimento através da equação: 2 T 2f .
O pêndulo é um exemplo de dispositivo mecânico que, em certas condições, executa um
MHS. Ele é composto por um corpo de massa m, denominado peso do pêndulo, suspenso por uma das extremidades de um fio de comprimento L, que tem a outra extremidade fixa, conforme a figura ao lado. Para pequenos deslocamentos angulares, em relação à posição de equilíbrio, o movimento do pêndulo é aproximadamente um MHS.
O período de um pêndulo (intervalo de tempo para uma oscilação completa), que oscila com pequena amplitude angular, pode ser escrito como:
T 2 L g , onde g é a aceleração
Ilustração do pêndulo
da gravidade.
Procedimentos:
1. Regule o comprimento do pêndulo em L = 5 cm,
2. Desloque o pêndulo de um ângulo de 20º em relação ao eixo de equilíbrio,
3. Solte o pêndulo e meça o intervalo de tempo que ele leva para completar uma oscilação, ou seja, o período de oscilação. 4. Repita os procedimentos dez vezes, anotando as medidas na tabela, e calcule o período médio;
5. Repita os procedimentos para L = 10, 15, 20, 25, 30, 35 e 40cm.
6. Faça em papel milimetrado um gráfico do período médio de oscilação em função do comprimento do