Pendulo simples

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ESCOLA DE FORMAÇÃO DE OFICIAS DA MARINHA MERCANTE
EFOMM
CURSO DE MÁQUINAS







EXPERIMENTO DE DETERMINAÇÃO DE ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE EM FUNÇÃO DE PÊNDULO SIMPLES E CONTEXTUALIZAÇÃO GRÁFICA







ALUNOS: IAN
MICHEL CUNHA
LUCAS MARQUES
RENATA REIMÃO
TURMA: M23.3
PROFESSORA: Dra. RAQUEL OLIVEIRA
RIO DEJANEIRO, MAIO DE 2012

Objetivos do experimento:


Objetivo
 Observar a influência da massa do corpo e a variação do comprimento do fio no período de oscilação do pêndulo.
Determinar a aceleração da gravidade.





































Introdução
 


Os movimentos que se repetem em intervalos regulares ou indefinidamente sãochamados de periódicos ou oscilações, e estamos cercados destes movimentos: barcos oscilando no cais, movimento dos pistões nos motores dos carros e as vibrações sonoras produzidas por um clarinete, por exemplo. E é por, isso que as oscilações desempenham um papel fundamental na física (mecânica, óptica, acústica, etc.).
Um tipo importante, e de mais fácil estudo, de oscilação, é oMovimento Harmônico Simples, o qual é definido como sendo “o movimento executado por uma partícula sujeita a uma força (chamada de restauradora) proporcional ao deslocamento da partícula, mas com o sinal oposto”. Este será o tipo de movimento considerado neste experimento.
Em Mecânica, um pêndulo simples é um instrumento ou uma montagem que consiste num objeto que oscila em torno de um pontofixo. O braço executa movimentos alternados em torno da posição central, chamada posição de equilíbrio.O pêndulo é muito utilizado em estudos da força peso e do movimento oscilatório.
A descoberta da periodicidade do movimento pendular foi feita por Galileu Galilei. O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada período (simbolizada por T): é o intervalo de tempo que oobjeto leva para percorrer toda a trajetória (ou seja, retornar a sua posição original de lançamento, uma vez que o movimento pendular é periódico). Derivada dessa grandeza, existe a freqüência (f), numericamente igual ao inverso do período f= 1/T, e que portanto se caracteriza pelo número de vezes (ciclos) que o objeto percorre a trajetória pendular num intervalo de tempo específico. A unidadeda freqüência é o hertz , equivalente a um ciclo por segundo.
Um pêndulo simples consiste de um fio leve e inextensível de comprimento L,tendo na extremidade inferior, por exemplo,uma esfera de massa m; a extremidade superior é fixada em um ponto, tal que ele possa oscilar livre ente (resistência do ar desprezível), com amplitudes pequenas (Omáx=10°).
Quando o pêndulo é deslocado desua posição de equilíbrio, ele oscila sob a ação da força-peso, apresentando um movimento periódico. As forças que atuam sobre a esfera de massa m são: a força-peso P e a força de tração T.



Pêndulo simples e todas suas forças decompostas em relação aos eixos X e Y
 

Metodologia:


Iniciam-se os experimentos, após a identificação e verificação dos instrumentos utilizados para oexperimento. Mede-se com o auxílio de uma trena métrica o comprimento do fio de sustentação da massa pendular, e registra-se. Prepara-se o cronômetro digital em segundos, zera-se este, impulsiona-se a massa pendular para um lado, ao mesmo tempo em que um dos integrantes do grupo solta o pêndulo, a outro cronometra o tempo de 10 oscilações produzidas pelo pêndulo, enquanto um terceiro integranteregistra tais dados experimentais.
Assim registra-se na tabela I o tempo total das 10 oscilações, o tempo médio dessas oscilações, e o comprimento do fio de sustentação da massa pendular. Após repetir duas vezes esse procedimento, modifica-se o comprimento do fio de sustentação da massa pendular e mede-se o novo comprimento deste, e repete-se mais duas vezes o procedimento de cronometrar 10...
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