Homens de honra

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA

CURSO DE FÍSICA
LABORATÓRIO DE ONDAS


Pêndulo Simples



OBJETIVO



• Verificar o movimento periódico do pêndulo simples é um M.H.S parapequenas oscilações.
• Determinar o período de oscilação de um pêndulo simples e verificar sua dependência com o comprimento do fio, com a massa e com a amplitude de oscilação.
• Estimar o valor de g (aceleração da gravidade ).


FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA


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 amassa: a tração T do fio e peso P.


Na figura temos os seguintes elementos:

• λ é o comprimento do fio.
• x é a projeção do movimento da massa sobre o eixo horizontal.
• ( é o ânguloformado 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 pendularA componente tangencial do peso, Pt , é a força restauradora do movimento oscilatório do pêndulo e sua intensidade é dada por:
Desta equação vemos que o pêndulo simples não érigorosamente um movimento harmônico simples, pois Pt não é diretamente proporcional a elongação x . Lembre-se, o M.H.S é caracterizado por uma força restauradora cujo módulo é diretamente proporcional aelongação x, como para o oscilador massa – mola, onde a força restauradora é dada pela Lei de Hooke: [pic] .

Por outro lado, para pequenas amplitudes de oscilação (θ < 10o ) , o valor do arco BCna 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 /λ . Substituindo este...
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