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Relatório de Física Experimental 2
Experimento III – Pêndulo
13/04/2012 - Laboratório de Física 2B

Objetivos
Estudar o movimento de um pêndulo simples, analisando os efeitos que o comprimento, amplitude de movimento e a massa têm sobre o movimento e período do mesmo; Estudar o movimento do pêndulo real, descobrindo a influência da distância entre massas e seu movimento, período, etc., e as condições em que ele pode ser considerado um pêndulo simples.
Introdução Teórica
Pêndulo é uma classe de osciladores harmônicos simples. Nesse movimento, há sempre uma força que tende a restaurar o sistema para sua posição de equilíbrio, dando a ele, não fossem as forças dissipativas, um caráter perfeitamente periódico. Se tal força cresce conforme o pêndulo se afasta do ponto de equilibro, então se trata de um movimento harmônico simples.

A relação fundamental no pêndulo é dada pela seguinte fórmula, em que o ângulo de oscilação é relacionado com o comprimento da haste através do simples uso da lei de Newton:



Para pequenos ângulos, faz-se a seguinte aproximação, usando séries de Taylor: 

Obtemos, então, as seguintes relações:  

Podemos dizer que o período não depende da amplitude e nem da massa do corpo preso à extremidade do fio.

Diferentemente do pêndulo simples, o pêndulo físico permite que um conjunto de partículas oscile em torno do eixo de rotação. Nesse tipo de pêndulo, cada partícula mantém uma distância do eixo: trata-se de uma situação mais real. O pêndulo físico comporta-se como um pêndulo simples cujo comprimento é dado por uma média ponderada, diferente da média ponderada que se usa para calcular o centro de massa.

Portanto, para um sistema de partículas com momento de inércia I, o período de oscilação do pêndulo físico é:  >> ; em que I, é o momento de inércia e h é a distância do centro de massa ao eixo de rotação.