Fisica experimental

Roteiro de Física Experimental II

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Experiência 4 - Pêndulo
1 - OBJETIVO
O objetivo desta aula é discutir o movimento harmônico de um pêndulo físico e realizar um experimento sobre o mesmo. Através de medidas de parâmetros do movimento do pêndulo, determinaremos experimentalmente o valor da aceleração da gravidade no laboratório, bem como o valor do raio de giração de uma barra em torno de um eixo passando por seu centro de massa.

2 - INTRODUÇÃO
Um pêndulo gravitacional, ou pêndulo físico, consiste simplesmente de um corpo rígido suspenso por um ponto que não esteja localizado sobre seu centro de massa, de modo que, quando submetido a pequenos deslocamentos angulares em relação à direção vertical, realiza um movimento oscilatório sob a ação da força gravitacional. Um caso particular do pêndulo físico é o pêndulo simples, onde uma massa pontual é conectada a uma haste de peso desprezível, suspensa por uma de suas extremidades. Esses sistemas físicos exibem uma propriedade muito importante: seu movimento é periódico e se considerarmos pequenas amplitudes de deslocamento, seu período depende apenas da distância do ponto de suspensão a seu centro de massa, da aceleração da gravidade no local e da distribuição de sua massa em torno de seu centro de massa. Por esse motivo o pêndulo físico é um excelente marcador de tempo e até 1930 os melhores relógios existentes eram relógios de pêndulo. Como o período de seu movimento depende da aceleração da gravidade, o pêndulo físico pode ser usado para determinar a aceleração da gravidade em um dado local. Nesta aula, nós discutiremos o movimento do pêndulo físico e realizaremos medidas dos parâmetros de seu movimento. 1 - Descrição do modelo teórico para o experimento

FIG. 1 – Corpo rígido de massa M , suspenso de um ponto O , podendo girar livremente em torno de um eixo fixo que passa pelo ponto de suspensão. Considere o arranjo mostrado na FIG.1, onde um corpo rígido de massa M , sob ação da força gravitacional