Pendulo Simples

Universidade Estadual de Ponta Grossa
Relatório de Física Experimental I
Andrielli Costa, Gabriel Scheffer, Gabriel de Lima, Leticia Berger e Lucas Lopes. Data: 01/06/2012

PENDULO SIMPLES
OBJETIVOS
Determinar através do experimento do pendulo simples a aceleração da gravidade local;
Determinar a equação geral para o movimento do pendulo simples experimentalmente;

MATERIAL UTILIZADO
Massa pendular;
Fio de suspensão;
Cronômetro;
Trena;
Fita adesiva;
Transferidor;

INTRODUÇÃO
Pendulo simples consiste em um fio inextensível e de massa desprezível com uma esfera de massa m presa em uma de suas extremidades permitindo a oscilação, com a outra extremidade presa em um ponto fixo. Inicialmente o pendulo se encontra em uma posição de equilíbrio (sem movimento). Quando entra em movimento, realiza movimentos periódicos em torno dessa posição de equilíbrio.
A descoberta da periodicidade do movimento pendular foi feita por Galileu Galilei. O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada período (simbolizada por T) que é o intervalo de tempo que o objeto leva para percorrer toda a trajetória, ou seja, o tempo que a massa leva para sair de um ponto e retornar até ele. A trajetória que o pendulo percorre, dada por L, é circular onde L é o seu raio.
Quando o pendulo é deslocado com um ângulo ɵ com a vertical, submetido a um campo gravitacional, g, é possível afirmar que a força resultante que age sobre ele no sentido de fazê-lo retornar a posição ɵ = 0. Essa força pode ser determinada por:

Esse tipo de força – de módulo proporcional ao deslocamento em relação a uma posição de equilíbrio e contrária a este deslocamento – é típico de um movimento conhecido como “Movimento Harmônico Simples” (MHS); a principal característica desse movimento é que ele é periódico. Uma comparação com o Movimento Circular Uniforme
(MCU) é capaz de fornecer o período do MHS; no caso do pêndulo com ângulos pequenos, ele é dado pela expressão:

Assim, conhecendo L e medindo T,