Relatório de Laboratório - Pêndulo Simples

Relatório de Física 2 – Pêndulo Simples

Relatório de Física 2 – Pêndulo Simples

1 Objetivo
Verificar que para pequenas amplitudes de oscilações de um pêndulo simples independe do valor da massa suspensa e varia de acordo com o comprimento do fio.
2 Introdução
O Pêndulo Simples consiste de uma massa puntiforme suspensa por um leve fio inextensível. Quando afastado da posição de equilíbrio e abandonado, o pêndulo oscilará em um plano vertical, sob a ação da gravidade. O movimento é periódico e oscilatório. Desejamos medir o período de oscilação (T), definido como o tempo que a partícula gasta para realizar uma oscilação completa, ou seja, sair de um ponto e a ele retornar.
O pêndulo neste caso foi de comprimento L e massa M. O fio forma com a vertical um ângulo . As forças que atuam em M é a força peso descrita da seguinte maneira () e a tração do fio, T. Escolhemos um sistema de referência em que um dos eixos seja tangente à trajetória circular percorrida pela massa M e o outro tenha a direção do fio, isto é, do raio do círculo. Decompondo Mg segundo esses eixos, o módulo da componente radial será e o da tangencial será . A resultante das forças radiais origina a força centrípeta necessária para manter M na trajetória circular. A componente tangencial de Mg constitui a força restauradora que atua em M e que faz o corpo tender a voltar à posição de equilíbrio. A força restauradora será, portanto.

Para pequenos ângulos, pode-se usar e escrever a Equação acima como . Sendo o arco que descreve a trajetória do pêndulo, temos que:
.
Essa é uma equação do tipo com .
Um corpo sob ação de uma força do tipo , executa um movimento harmônico simples com período .
Então, um pêndulo simples executa um movimento harmônico simples com período dado por .
3 Material Utilizado
3.1 - Massas aferidas;
3.2 - Fio inextensível;
3.3 - Suporte metálico, tripé, barras metálicas e ganchos;
3.4 - Cronômetro digital;
3.5 - Trena;