Pendulo fisico

Pêndulo Físico
1. Introdução
2. Uma massa puntiforme suspensa por um fio inextensível – pêndulo simples; quando não está na sua posição de equilíbrio e se soltar entrará em movimento, oscilatório e periódico, dentro de um plano vertical, sob a força gravitacional.
3.
4. Figura 01
5. A figura 01 representa um pêndulo de comprimento L, com uma massa m da partícula e o fio forma um ângulo θ com a vertical. Na partícula as forças atuantes são mg- força gravitacional e T – tração exercida pelo fio.
6. A força centrípeta necessária para manter a partícula na trajetória circular é formada pela resultante das forças radiais. A força restauradora que atua na partícula é gerada pela componente tangencial da força gravitacional. . Sendo – massa; – aceleração da gravidade e – a amplitude.
7. Portanto o movimento do pêndulo simples não é harmônico simples , pois a força restauradora não é proporcional ao deslocamento angular , apenas ao sin . Considerando que o ângulo é pequeno então . O deslocamento ao longo do arco é e movimento será aproximadamente retilíneo.
8. Logo em ângulos pequenos podemos formular a força restauradora como ( sendo K uma constante). Assim a força restauradora será proporcional ao deslocamento S em sentido oposto, constituindo uma característica de movimento harmônico simples.
9. O período T’ de um pêndulo simples não depende da massa da partícula e é formulada, a amplitudes baixas, sendo .
10. Quando um corpo, tal como pêndulo, entra em movimento rotacional existe uma grandeza física denominada momento de inércia ou inércia rotacional do corpo em relação ao seu eixo de rotação. depende do formato do corpo, do eixo de rotação, e da distribuição de massa no corpo.
11. Assim, para um mesmo corpo, pode-se existir vários valores de momento de inércia dependentes da distancia do eixo com o centro de massa. A relação com o momento de inércia destes pontos é dada pelo teorema dos eixos paralelos – demonstração em anexo 01.