Fisica 2 pendulo

PÊNDULO SIMPLES

1- INTRODUÇÃO
O pêndulo simples é um sistema mecânico ideal constituído de uma partícula de massa m suspensa por um fio inextensível, de massa desprezível e de comprimento L, conforme mostrado na Fig. 1. Quando o pêndulo está em repouso (lado esquerdo da Fig. 1, abaixo), as duas forças que agem sobre a partícula, o seu peso (mg) e a tensão aplicada pelo fio (T), se equilibram. Porém, se o pêndulo for afastado de sua posição de equilíbrio (lado direito da Fig. 1), de modo que a direção do fio faça um ângulo θ com a vertical, o componente do peso perpendicular ao fio, de intensidade P⊥ = mg sen θ, agirá no sentido de restaurar o equilíbrio, fazendo o pêndulo oscilar, sob a ação da gravidade.

Fig. 1: (a) Pêndulo Simples em repouso. (b) Pêndulo Simples em pequenas oscilações.
A descoberta da periodicidade do movimento pendular foi feita por Galileu Galilei. O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada período (simbolizada por T): é o intervalo de tempo que o objeto leva para percorrer toda a trajetória (ou seja, retornar a sua posição original de lançamento, uma vez que o movimento pendular é periódico). Derivada dessa grandeza, existe a frequência (f), numericamente igual ao inverso do período (f = 1 / T), e que portanto se caracteriza pelo número de vezes (ciclos) que o objeto percorre a trajetória pendular num intervalo de tempo específico. A unidade da frequência no SI é o hertz, equivalente a um ciclo por segundo (1/s).
Todo movimento oscilatório é caracterizado por um período T, que é o tempo necessário para se executar uma oscilação completa. Para pequenas amplitudes de oscilação, tais que sen θ ≈ θ (θ < 5º), o período de oscilação do pêndulo simples não depende do ângulo θ, e é dado pela equação: (1) Onde, g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s2).
O pêndulo simples é um sistema mecânico caracterizado pelo seu período T, e este, por sua vez, depende apenas dos parâmetros L e g,