Pêndulo Simples
Determinar a aceleração da gravidade utilizando um pêndulo.
Introdução
Na prática, utilizamos um pêndulo simples composto por uma partícula de massa m presa por uma das extremidades de um fio, de massa desprezível e comprimento L, cuja outra extremidade é fixa.
As forças que agem sobre o peso são a tração T exercida pelo fio e a força gravitacional Fg, onde o fio faz um ângulo θ com a vertical.
Decompomos (vetor) Fg em uma componente radial (vetor) Fg cos θ e uma componente Fg sen θ que é tangente à trajetória do peso. Este componente tangencial produz um torque restaurador em relação ao ponto fixo do pêndulo porque sempre age no sentido oposto do deslocamento do peso, tendendo levá-lo de volta ao ponto central. Este ponto (θ = 0) é chamado de posição de equilíbrio, porque o pêndulo ficaria em repouso neste ponto se parasse de oscilar.
Toda a massa de um pêndulo simples está concentrada na massa m do peso do pêndulo, que está a uma distância Ldo ponto fixo. Assim, a equação do pêndulo simples para escrever I=mL² como momento de inércia do pêndulo. Equação do pêndulo simples:
Onde T é o período em segundos, L é o cumprimento do fio em m e g é a aceleração da gravidade em m/s².
Figura 1.1: Representação de um pêndulo simples: uma massa puntiforme m, presa a um fio de comprimento.
Material Utilizado
Régua
Cronometro
Suporte
Barbante
Esfera de metal
Procedimento 1
Montar o procedimento prendendo a esfera de metal ao suporte com o auxilio do barbante, utilizando a régua o comprimento da altura da esfera deve ser variado de 10 em 10 cm, para que deste modo possamos observar o comportamento de um período em função das características do pendulo, mantendo o valor do ângulo teta sempre pequeno, para que não haja interferência nos valores da experiência.
Após realizar a experiência podemos gerar a seguinte tabela:
Tabela 1: Período T de oscilação de um pêndulo simples em função do seu comprimento L.
Com o auxilio da tabela 1