pendulo simples

FÍSICA

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MECÂNICA I
Mecânica Gráfica para alunos do ensino médio utilizando o SAM
6. Pêndulo simples
Medida da aceleração da gravidade

NOME _________________________________
ESCOLA________________________________
EQUIPE _____________ SÉRIE_____________
PERÍODO ___________ DATA _____________

QUESTÃO PRÉVIA
“Quando um relógio de pêndulo simples é transportado de uma região quente, por exemplo, Rio de Janeiro, para uma região fria, por exemplo, a Sibéria, ele atrasa ou adianta?”
Resposta:

OBJETIVOS
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Realizar experiências quantitativas do movimento de um pêndulo simples.
Medir a aceleração da gravidade utilizando um pêndulo simples.
Obter o valor da aceleração da gravidade utilizando outro método.
Determinar o período, a freqüência, a velocidade angular, aceleração centrípeta do pêndulo simples.

INTRODUÇÃO
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 livremente (resistência do ar desprezível), com amplitudes pequenas (máximo = 3o) (fig.6.1).
Quando o pêndulo é deslocado de sua 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.
A força centrípeta, Fc, que mantém o pêndulo na trajetória de um arco circular, é a resultante da força de tração T que o fio exerce e da componente da força peso py na direção do raio, que imprime a aceleração centrípeta, ac: ac = V2 / R
Podemos determinar a aceleração da gravidade local, medindo a aceleração tangencial e o ângulo de um pêndulo simples.
Figura 6.1 - Pêndulo simples e as forças g = - a t / sen θ
(6.1)
que atuam sobre a esfera de massa m

Período do pêndulo simples
Quando o ângulo θ for muito pequeno ( aproximadamente 3o) → sen θ ≈ θ. Neste caso o pêndulo
executa