Relatório Fisica 2

1. OBJETIVO

Por meio da construção de um pêndulo simples e do estudo de sua oscilação, pretende -se analisar a influência da massa ( m) e do co mpri mento (L) sob o período de oscilação do pêndulo. Por meio deste estudo, ta mbé m é possível deter minar a aceleração da gravidade (g) local, quando os valores relativos à latitude e altitude são conhecidos.

2. INTRODUÇÃO

Os movi mentos de oscilação podem ser observados na natureza e m diversos fenô menos físicos, os quais podem ser d e origem mecânica, acústica, elétrica e ótica. Nes te trabalho será estudado o mo vi mento de u m pêndulo simples, que de acordo com
Halliday (2009), consiste numa partícu la de massa m (cha mada de peso do pêndulo), suspensa por u ma das e xtre midades de u m fio inextensível, de massa desprezível e co mpri mento L, cuja outr a extre midade está fi xa.
Desconsiderando a resistência do ar, as únicas forças que age m sobre o peso são a tração T exercida pelo fio e a força gravitacional F g . Cha mando de ϴ o ângulo que o fio faz com a vertical, pode -se decompor a Fg e m u ma co mponente radial
F g .cosϴ e u ma co mponente tange nte a tra jetória do peso
F g .senϴ,que é u ma força que age no sentido contrario ao deslocamento do peso, te ndendo a levá-lo de volta ao po nto de equilíbrio, em que ϴ=0.
Esse torque pode ser escrito co mo: Ϯ = -L(Fg.senϴ)
(1)
Co mo o torque pode ser escrito co mo Iα substituindo o módulo de Fg por m.g, a equação (1) fica: Iα = -L. m.g.sen ϴ
(2)
Sendo I o mo mento de inércia do pêndulo em relação ao ponto fixo e α é a aceleração angular do pendulo em relação a esse ponto. Supondo que o ângulo ϴ é pequen o, pode -se si mplificar a equação (2) dizendo -se que sen ϴ= ϴ, obtendo-se: α = -(L. m.g.
ϴ)/I
(3)
També m pode-se notar que a frequência angular do pêndulo é ω = √

. Substituindo esse valor de ω e m ω = 2π/T,

pode mos escrever o período do p ênd ulo co mo: T = 2 π √
(4)

Co mo o mo mento de inércia vale m.r²,