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1. INTRODUÇÃO

Denomina-se pêndulo simples o sistema que é composto por um corpo que realiza oscilações preso à extremidade superior de um fio ideal que permite sua movimentação livremente lateral. A massa fica sujeita a força restauradora causada pela gravidade. As dimensões do corpo são desprezadas quando comparadas ao comprimento do fio ligado ao centro da massa fixada verticalmente(figura1.1).

Figura1.1: Representação de um pêndulo simples: uma massa puntiforme m, presa a um fio de comprimento L.

Desconsiderando a resistência do ar, as únicas forças que atuam sobre o pêndulo são a tensão com o fio L e o peso da massa m (figura 1.2).

Figura 1.2: Diagrama de forças que atuam sobre o pêndulo simples.
O pêndulo físico consiste de um corpo físico e rígido de massa bemdistribuída, entre a extremidade e o centro ou uniforme por toda parte, suspenso em torno de um eixo que possa oscilar em linha vertical. Quando submetido a pequenos deslocamentos angulares, realiza movimentos oscilatórios sob a ação da força gravitacional constante, chamado de Movimento Harmônico Simples, em um sistema estável já que não existe perda de energia no ambiente (figura 1.3).

Figura 1.3: Umpêndulo físico. Quando o ângulo = 0, o centro de massa C está situado diretamente abaixo do ponto de suspensão.

2. OBJETIVO

Durante as realizações das práticas foram claras todas as dúvidas sobre o objetivo de ambas as técnicas supervisionadas pela professora responsável, logo:

3.1. PÊNDULO FÍSICO

* Estudar o movimento de um pêndulo físico por uma barra uniforme;
*Determinar o valor da aceleração da gravidade local g.

3.2. PÊNDULO SIMPLES

* Estudar o movimento do pêndulo simples, determinando a dependência entre o período de oscilação T e o comprimento do fio L;
* Determinar graficamente o valor da aceleração da gravidade local g.

3. METODOLOGIA

Na realização experimental do pêndulo simples, foi utilizado um suporte com eixohorizontal, no qual se pendurou uma bola presa a um fio e mediu-se com o auxílio de uma trena milimétrica. Em contrapartida no experimento do pêndulo físico, utilizou-se uma barra de ferro nesse mesmo suporte.
Inicialmente, o corpo foi deslocado da sua posição de equilíbrio (10º) e solto no mesmo instante que se aciona o cronômetro. Acontece também com o pêndulo físico, a diferença é que nopêndulo simples, obteve-se uma medida e diminuída seis centímetros da barra a cada cinco vezes que o processo foi repetido calculando-se o tempo gasto pela esfera percorrer ¼ do período (figura 3.1).

Figura 3.1: Aparato experimental utilizado.

Já no pêndulo físico, mediu-se o tempo para três oscilações e repetiu-se esse procedimento cinco vezes (figura 3.2).

Figura 3.2: Aparato experimentalutilizado.

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Através dos dados experimentais segue abaixo os resultados, para as devidas técnicas:

5.3. PÊNDULO SIMPLES

L (m) | σb em L (m) | Ângulo (°) | t 1 (s) | t 2 (s) | t 3 (s) | t 4 (s) | t 5 (s) | t m (s) | σ |
0,7 | 0,0005 | 10º | 0,4 | 0,401 | 0,413 | 0,415 | 0,405 | 0,407 | 6,87x10-3 |
0,64 | 0,0005 | 10º | 0,389 | 0,391 | 0,383 | 0,384 |0,408 | 0,391 | 1,13x10-3 |
0,58 | 0,0005 | 10º | 0,367 | 0,367 | 0,358 | 0,381 | 0,366 | 0,368 | 1,23x10-3 |
0,52 | 0,0005 | 10º | 0,372 | 0,358 | 0,355 | 0,376 | 0,352 | 0,363 | 65,74x10-3 |
0,45 | 0,0005 | 10º | 0,345 | 0,359 | 0,359 | 0,355 | 0,345 | 0,353 | 1,22x10-3 |
Tabela 4.1.1: Dados experimentais.

Onde:

L (m) = comprimento do fio até o centro de massa da esfera.
σb =incerteza do instrumento analógico de medição.
t médio = soma de todos os tempos aferidos no determinado comprimento, dividido pelo número de termos n, que no caso foram cinco.

t m (s) | σa em t (s) | σb em t (s) | σc em t (s) | t m ± σt m (s) | T (s) | σT (s) | T±σT (s) |
0,407 | 0,0031 | 0,0001 | 0,0031 | 0,407±0,0031 | 1,628 | 0,012 | 1,628±0,012 |
0,391 | 0,0005 | 0,0001 | 0,0005 |...
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