Pendulo simples

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Rodrigo Maida
Wagner Okazaki
















Física Experimental II : Pendulo Simples (M.H.S.)





















SÃO PAULO 2013


Rodrigo Maida
Wagner Okazaki













Física Experimental II : Pendulo Simples (M.H.S.)Trabalho do 3º semestre do curso
Engenharia Elétrica apresentado à
Universidade Estácio
Orientação:Profª Wilson








SÃO PAULO 2012


ÍNDICE

INTRODUÇÃO 4
PÊNDULO SIMPLES: 4
OBJETIVO 7
RESUMO 7
DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL 8
MATERIAL UTILIZADO 8
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 9
CÁLCULOS E DISCUSSÕES 9
TABELA1: 11
TABELA 2: 12
TABELA 3: 13
TABELA 4: 14
CONCLUSÃO: 15
BIBLIOGRAFIA 16
















Introdução

Pêndulo Simples: é um sistema composto por uma massa acoplada a um pivô que permite sua movimentação livremente. A massa fica sujeita à força restauradora causada pela gravidade. É estudado nos casos quando sua amplitude de oscilação é pequena e para qualquer valorda amplitude e em estudos da força peso e do movimento oscilatório.

O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada período (simbolizada por T): é o intervalo de tempo que o objeto leva para percorrer toda a trajetória (retornar a sua posição inicial de lançamento, uma vez que o movimento pendular é periódico). Derivada dessa grandeza existe a frequência (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.



Quando afastamos a massa da posição de repouso e a soltamos, o pêndulo realiza oscilações. Ao desconsiderarmos a resistência do ar, as únicas forças que atuam sobre o pêndulo são a tensão com o fio e opeso da massa m. Desta forma:



A componente da força Peso que é dado por P.cosθ se anulará com a força de Tensão do fio, sendo assim, a única causa do movimento oscilatório é a P.senθ. Então:



No entanto, o ângulo θ, expresso em radianos que por definição é dado pelo quociente do arco descrito pelo ângulo, que no movimento oscilatório de um pêndulo é x e o raio de aplicação do mesmo,no caso, dado por l, assim:





Onde ao substituirmos em F:





Assim é possível concluir que o movimento de um pêndulo simples não descreve um MHS, já que a força não é proporcional à elongação e sim ao seno dela. No entanto, para ângulos pequenos,o valor do seno do ângulo é aproximadamente igual a este ângulo.

Então, ao considerarmos os casos de pequenos ângulos de oscilação:=





Como P=mg, e m, g e l são constantes neste sistema, podemos considerar que:

=



Então, reescrevemos a força restauradora do sistema como:





Sendo assim, a análise de um pêndulo simples nos mostra que, para pequenas oscilações, um pêndulo simples descreve um MHS.

Como para qualquer MHS, o período é dado por:





e como







ObjetivoDeterminar a gravidade local com um certo grau de precisão, utilizando o pêndulo físico.


Resumo

Com estudos prévios sobre o assunto a ser realizado na pratica, é executada a montagem dos equipamentos para a iniciação da mesma.
Com um pêndulo preso a um cordão calcula-se a variação do deslocamento onde se aplica uma força horizontal em cada situação. O pêndulo ao ser deslocado é contadoo numero de oscilações que foi determinado (repetindo o mesmo varias vezes), onde se marca em um cronômetro o seu tempo de oscilações em segundos.
Após as medidas é possível calcular o período e a frequência, para posteriormente calcular a amplitude, e por fim, conferir sua gravidade.






















Descrição Experimental

Material utilizado

01 conjunto...
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