Pendulo de torção

EXPERIMENTO 3 – PÊNDULO DE TORÇÃO

CAMPINAS 2012 Resumo Nesse relatório usamos um pêndulo de torção para definir o cisalhamento do fio do pêndulo. Para isso fizemos 20 medições para 10 valores diferentes de comprimento de fio, com a média de período para cada um dos 10 valores e após calcularmos o momento de inercia da massa utilizada conseguimos calcular o valor do cisalhamento do fio metálico.
Objetivos
O objetivo do experimento é calcular o módulo de cisalhamento(G) do fio, uma grandeza intrínseca (própria do material do fio), que geralmente é obtida a partir do cálculo do coeficiente de restituição (k) do fio, uma grandeza extrínseca (depende do comprimento e do diâmetro do fio).

Introdução O pêndulo de torção é um sistema que realiza movimentos periódicos, composto por um corpo rígido que consegue oscilar em um eixo comum com o fio. O movimento periódico ocorre quando causamos uma torção no corpo de um ângulo θ (para qualquer valor de θ o movimento será harmônico simples, desde que esses ângulos não causem deformações permanentes no fio), pois o fio irá sempre apresentar um torque de oposição ao deslocamento angular.
Os pêndulos de torção podem ser úteis para a determinação do momento de inércia de objetos de formato complexo, uma vez que seu período de oscilação obedece a equação:
T=2πIk
onde I é o momento de inércia e k o coeficiente de restituição do fio (constante própria do fio).
E conhecendo o momento de inércia, esse tipo de pêndulo é útil para a determinação do módulo de cisalhamento(G) do fio, grandeza que será calculada nesse experimento.

Procedimento
Materiais utilizados: * Pêndulo de torção com fio metálico; * Trena; * Paquímetro; * Micrômetro; * Foto-gate da PASCO; * Cronômetro inteligente.

Figura 1: Esquema da montagem do pêndulo de torção em laboratório.

O pêndulo foi montado de acordo com a Figura 1 apresentada acima, de modo que a haste interrompesse