FISICA EXP 2 PENDULO

Universidade de brasília
Unb

RELATÓRIO DE PÊNDULO SIMPLES E PÊNDULO FÍSICO

Física experimental 2

Objetivos

Descrever as características físicas de um pêndulo simples e um físico, por meio de uma abordagem científica e experimental. Com o auxílio de dados, conceitos, fórmulas e prática realizaremos um estudo do movimento oscilatório. Introdução teórica

PARTE 1-PÊNDULO SIMPLES

Algo indispensável ao movimento oscilatório , o qual engloba tanto o pêndulo simples quanto o físico, é a força de restauração. Essa força tem a característica de aumentar proporcionalmente à distância em relação ao ponto de equilíbrio. Assim como diminuir em módulo quanto mais próximo o objeto pendurado estiver do ponto de equilíbrio. O resultado deste fenômeno físico é considerado um movimento harmônico simples .(MHS)

A força de restauração no pêndulo é causada pela gravidade, mais precisamente, sua componente perpendicular ao fio/haste que carrega o pêndulo. (mgsenθ conforme a figura)

Para o MHS do pêndulo, a variável oscilante é o ângulo θ em torno da linha vertical, e vale lembrar que o objeto pendurado na extremidade da corda sofre a ação de apenas duas forças:

Força peso

Força de tração na corda

A força de restauração pode ser descrita matematicamente:

Equação 1

Podendo ser reescrita de forma mais simplificada como:

Equação 1.1

Onde Lθ representa a distância percorrida pelo objeto pendurado, sendo θ medido em radianos. Obtemos assim a equação de movimento.

Apesar da dificuldade de resolver esta equação, conseguimos uma boa aproximação para ângulos pequenos (menores que 10 graus) segundo a série de Taylor que aproxima o valor do seno: Equação 1.15

o termo cúbico é muito menor que o termo linear θ e pode ser desconsiderado sem afetar significativamente a equação. Para efeito de comparação,

Sendo θ= 10 graus (correspondente a 0,1745 radianos)

sen(0,1745 rad)=0,1736

Ou seja, para 10 graus, a aproximação teve um erro de