REL TORIO FISICA P Ndulo Simples

PÊNDULO SIMPLES

Alex MPCE
Fabiano Oliveira MPCE
Gerson MPCE

Objetivo
Determinação da aceleração da gravidade através do pêndulo simples.
Introdução
O pêndulo simples consiste de um pequeno corpo de massa m suspenso em um ponto fixo por um fio inextensível e de peso desprezível. Quando afastado de sua posição de equilíbrio e abandonado, o corpo oscila em torno desta posição. Na figura abaixo, desprezando-se a resistência do ar, estão representadas as forças que atuam sobre a massa: a tração T do fio e peso P.

Na figura temos os seguintes elementos:

 é o comprimento do fio. x é a projeção do movimento da massa sobre o eixo horizontal.
 é o ângulo formado entre a posição de equilíbrio e o ponto de máxima extensão, medido em radianos.
T é a força tração na corda.
P é a força peso.
Pt é a força restauradora. m é a massa pendular

Por outro lado, para pequenas amplitudes de oscilação ( < 10o ) , o valor do arco BC na figura 1 é praticamente igual a projeção do movimento da massa sobre o eixo horizontal x , sendo o triângulo ABC praticamente retângulo, e consequentemente sen ()  x / . Substituindo este resultado na equação (1) temos a seguinte equação para a componente tangencial da força na condição de pequenas oscilações: ( considerando o ângulo  < 10o )

Daqui, aplicando a Segunda Lei de Newton à equação acima e fazendo uma analogia com o M.H.S do sistema massa-mola, temos as seguintes equações que descrevem o movimento da massa pendular :

Procedimento Experimental.
N
10.T(s)
T(s)
T’-T1(s)
(T’-T1)2 (s)2
1
23,88
2,388
0,147
0,021609
2
21,24
2,124
0,117
0,013689
3
23,42
2,342
0,101
0,010201
4
21,43
2,143
0,098
0,09604
5
23,65
2,365
0,124
0,015376