Relatorio pendulo simples

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Sumário

Teorias:
- Movimento harmônico simples
- Pêndulo Simples

Princípios:
Conservação da energia mecânica

Conceitos:
-Força
-Movimento Harmônico Simples
-Gravidade
-Força resultante

Hipótese:
No MHS, o período T não depende da massa e da amplitude, mas apenas do comprimento L do fio e da acelaração da gravidade.

DOMÍNIO CONCEITUAL
Asserção de Valor:
-No MHS acomponente Px do peso é a força restauradora e tem sentido oposto ao do deslocamento.
-Sabendo o comprimento do fio e o período de oscilação pode –se determinar a gravidade do local .

Asserção de Valor:

Resultados:

DOMÍNIO METODOLÓGICO
“V” de Gowin

Evento
Realizar diversas combinações de massa, comprimento do fio e amplitude e medir o tempo de 10 oscições de cada combinação paradeterminar o período.

Questão Básica de Pesquisa
Do que depende o período de oscilação de um pêndulo Simples

2 – Introdução:
Algumas situações familiares, como uma bola de demolição presa ao cabo de um guindaste ou uma criança sentada em um balanço podem ser consideradas pêndulos simples. Uma das aplicações dos pêndulos simples é a determinação da aceleração da gravidade. Pretende-seimplementar uma montagem experimental que permita fazer o estudo do movimento periódico de um pêndulo simples para determinar a função período x comprimento de um pendulo simples e determinar através desta a aceleração da gravidade.
3 – Teoria:
Um pêndulo simples é um modelo idealizado constituído por um corpo puntiforme suspenso por um fio inextensível de comprimento L e de massa m (considerada comopontual). Quando o corpo puntiforme é puxado lateralmente a partir da sua posição de equilíbrio e a seguir libertado, ele oscila em torno da posição de equilíbrio.

A trajetória do corpo puntiforme não é uma linha reta, mas um arco de circunferência de raio L igual ao comprimento do fio. Para que a oscilação seja um movimento harmônico simples é necessário que a força restauradora sejadiretamente proporcional à distância x ou a (porque x = L).
A força restauradora F é o componente tangencial da força resultante:
F = -mg sen
A força resultante é fornecida pela gravidade; a tensão T atua meramente para fazer o peso puntiforme se deslocar ao longo de um arco. A força restauradora não é proporcional a, mas sim a sen; logo, o movimento não é harmônico simples. Contudo, quando o ângulo épequeno, sen . Com essa aproximação, escreve-se a equação na forma:

A força restauradora é então proporcional à coordenada para pequenos deslocamentos, e a constante da força é dada por . A frequência angular de um pêndulo simples com altitude pequena é dada por:

A freqüência e o período correspondentes são dados por:

Em pequenas oscilações, o período de um pêndulo simples para um valordado de g é determinado exclusivamente pelo seu comprimento.
No caso de amplitudes não muito pequenas, o pêndulo se torna um oscilador não harmônico, a força restauradora não é mais proporcional ao deslocamento medido a partir da posição de equilíbrio (x=0) e o período passa a depender da amplitude. Quando a amplitude é muito menor que o comprimento do fio, o período do pendulo simples independeda amplitude do movimento porque a força de restituição que atua sobre a partícula pode ser considerada proporcional a , o ângulo entre o fio e a vertical. No caso em que a amplitude não é tão pequena, deve-se levar em conta que a força de restituição não é proporcional a , mas a sen. E como (se é diferente de zero), a força de restituição, nesse caso, é menor do que no caso anterior. Assim apartícula demora mais tempo para completar uma oscilação e o período é maior.
4- Parte experimental:
4.1-Material necessário:
Barreira de luz com cronometro digital;
Fio de 1500 mm;
Esfera (D = 25.4mm);

INTRODUÇÃO
Os movimentos periódicos ou oscilatórios são aqueles que se repetem em intervalos regulares. Em nosso dia-a-dia estamos cercados destes movimentos: como uma bola de demolição...
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