Pendulo simples

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PÊNDULO SIMPLES

O pêndulo simples é um instrumento ou uma montagem que consiste em um objeto oscilando em torno de um ponto fixo. O braço executa movimentos alternados em torno da posição central, chamada posição de equilíbrio. O pêndulo é muito utilizado em estudos da força peso e do movimento oscilatório.

A descoberta da periodicidade do movimento pendular foi feita por Galileu Galilei. O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada período, que é o intervalo de tempo que o objeto leva para percorrer toda a trajetória, ou seja, retornar a sua posição original de lançamento, uma vez que o movimento pendular é periódico.

➢ Aplicação a Química • Oscilações de um líquido num tubo em U

Consideremos um líquido de densidade ρ contido num tubo em U de secção transversal A, e seja l o comprimento total da coluna líquida, de modo que a massa total de líquido é M = ρ Al. Em equilíbrio, o líquido tem o mesmo nível nos dois ramos, que tomamos como nível z = 0 (fig. ao abaixo), correspondente à energia potencial U = 0.

Se o nível baixa de uma altura z num ramo, subindo de z no outro, isto eqüivale a elevar de uma altura z, em bloco, a massa de água ρ A z removida do outro ramo, de modo que a energia potencial correspondente é :

Assim vemos que as oscilações harmônicas de um pêndulo de comprimento é l/ 2. Newton formulou este resultado nos “Principia” da seguinte forma: “Se água sobe e desce alternadamente nos ramos de um tubo; e se construirmos um pêndulo cujo comprimento entre o ponto de suspensão e o centro de oscilação é igual à metade do comprimento da água no tubo: digo então que a água subirá e descerá nos mesmos tempos em que o pêndulo oscila.”

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1 – NUSSENZVEIG, Moysés H. Curso de Física Básica 2: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor.São Paulo – SP, Editora Blücher, 1981.

2 – TIPLER, Paul A. Física. Rio de Janeiro – Rj, Editora