física experimental - pêndulo simples

1. OBJETIVOS
Verificar as leis do pêndulo
Determinar a aceleração da gravidade local

2. MATERIAL
Pedestal de suporte com transferidor;
Massas aferidas m1 e m2;
Cronômetro;
Fio (linha zero).

3. INTRODUÇÃO O pêndulo simples consiste em uma massa acoplada a um fio inextensível e de massa desprezível. O objetivo do sistema é simular movimentos periódicos e ondulatórios sob a ação da gravidade, em um plano vertical e sem atrito.

4. FUNDAMENTOS O princípio de funcionamento do pêndulo simples consiste na oscilação do sistema massa mola a partir de um ponto de equilíbrio que forma um ângulo com a vertical, onde  é o deslocamento angularQuando afastado da posição de equilíbrio e impulsionado o pêndulo começa a oscilar, descrevendo um arco de circunferência de raio L igual ao comprimento do fio. Quando a massa é afastada de um ângulo q da posição de equilíbrio, e desconsiderando a resistência do ar são aplicadas à massa a força Peso(mg) e Tração(T) no fio.

A componente da força Peso que é dado por P.cosθ se anulará com a força de Tensão do fio, sendo assim, a única causa do movimento oscilatório é a P.senθ. Então:

O ângulo θ, expresso em radianos, é o quociente do arco descrito pelo ângulo, que no movimento oscilatório de um pêndulo é x e o raio de aplicação do mesmo, no caso, dado por ℓ, assim:

A partícula oscila com amplitude A. Se a amplitude é pequena (A