Relatório(prática 3-ufc-pêndulo simples)

Páginas: 13 (3193 palavras) Publicado: 2 de junho de 2013
Universidade Federal do Ceará
Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Química

RELATÓRIO DE FÍSICA
PRÁTICA 03: PÊNDULO SIMPLES

Aluno: Sergio Pereira de Oliveira Júnior Matrícula: 356490
Curso: Engenharia Química Turma: 19A
Professor: Levi Leite
Disciplina: Física Experimental para Engenharia

Fortaleza – Ceará
2013

ÍNDICEPágina

1- Introdução Teórica..........................................................................................................................3

2-Objetivos.......................................................................................................................................10

3- Material Utilizado..........................................................................................................................10

4- Procedimento Experimental.........................................................................................................115-Questionário..................................................................................................................................16

6-Conclusão.......................................................................................................................................20

7- Bibliografia....................................................................................................................................21INTRODUÇÃO TEÓRICA

1. MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES

O movimento harmônico simples é um dos tipos mais simples de movimento oscilatório, como de um sólido preso a uma mola. Quando esse corpo é deslocado de uma distância x a partir de sua posição de equilíbrio estará sujeito a uma força restauradora do tipo – kx(lei de Hooke), onde k é uma constante medida em newton por metro.
F= -k*x |
1.1 Forçarestauradora linear

Nesse caso, a expressão da segunda lei de Newton é:
F = m*ax |
1.2 Segunda lei de Newton
Combinado as equações 1.1 e 1.2:
- k*x = m* ax, logo ax = -k*xm |
1.3.1 Expressão da aceleração linear
d²xdt²= -k*xm |
, ou :

1.3.2 Expressãoaceleração em termos da segunda derivada de x
A distância a partir da posição de equilíbrio, x, pode ser expressa por:
x = A*cos(ω*t+ψ) |
1.4 Expressão de x em função do tempo
A é amplitude do movimento, isto é, o deslocamento máximo da posição de equilíbrio; ω é a frequência angular e ψ é a fase inicial do movimento;
Derivando aexpressão de 1.4:
d²xdt²=-A*ω²*cos⁡(ωt+ ψ) |
1.5 Expressão da aceleração em função do tempo
Ou,
d²xdt²=-ω²*x |


1.6 Expressão da aceleração em função de x
Combinando as expressões 1.3.2 e 1.6:
-ω²*x= -k*xm, logo: ω²=km |
1.7 Expressão do quadrado da frequência angular
Finalmente, iremos expressar o períododesse movimento harmônico simples(M.H.S):
T = 2*π*mk |
1.8 Expressão do Período do M.H.S

1.1 Pêndulo simples (θ< π12)
O pêndulo simples consiste em um fio de comprimento L preso a uma massa m. Quando um peso é deslocado de sua posição de equilíbrio por um ângulo θ, esse corpo oscila em um movimento harmônico, como iremos verificar a seguir:


Figura 1 Pêndulosimples
Nessa situação o corpo está sujeito a duas forças: Fg(peso) e T(tração). Se decompusermos Fg, tal que uma das componentes encontra-se na direção do vetor T, haverá uma força restauradora com módulo igual a: Fg*sen θ.
Além disso, o ângulo θ, expresso em radianos, é a medida do arco de circunferência s dividido pelo comprimento do fio L, ou seja, s é:
s = L* θ |...
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