Relatório Pêndulo Física 2

Oscilações: O Pêndulo
Física 2 experimental
Data: 27/05/2011
Introdução
Um pêndulo é um sistema composto por uma massa acoplada a um pivô que permite sua movimentação livremente (eixo). A massa fica sujeita à força restauradora causada pela gravidade. 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.

Figura extraída de: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/figuras/massamola13.GIF Para ângulos pequenos (aproximadamente 3o) o seno do ângulo é aproximadamente igual a ele mesmo. Neste caso o pêndulo executa um movimento harmônico simples (MHS) e o período pode ser calculado pela expressão:
T=2

(L / g )1/2

O período de um pêndulo, T, é o tempo que ele leva para dar uma oscilação completa, ou seja, o tempo que leva para sair da sua posição inicial e voltar para a mesma posição. O período aumenta com o ângulo de oscilação, pois para grandes ângulos a força restauradora é menor do que a força que deveria existir para um MHS.A freqüência é o número de oscilações em que o pêndulo executa em uma unidade de tempo.

Figura extraída de: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/figuras/massamola14.GIF O pêndulo físico pode ser chamado de pêndulo real, pois não tem uma distribuição uniforme de massa. Ele consiste em um objeto que oscila em torno de um eixo de rotação perpendicular ao plano em que se movimenta. Para determinar o período de um pêndulo físico, é necessário considerar seu comprimento, massa e momento de inércia. Esses parâmetros devem ser usados na equação de movimento do pêndulo, e daí obtém-se o período.

O período de um pêndulo físico com duas massas é dado por:

Que também pode ser expresso em função do momento de inércia I do pendulo em relação ao eixo de sustentação e à distância do centro de massa ao eixo de sustentação: