relatorio de fisica

UNP
UNIVERCIDADE POTIGUAR
ENGENHARIA CIVIL

RELATÓRIO DE FÍSICA II

25 de Agosto de 2014
PRÁTICA 1: PÊNDULO SIMPLES
OBJETIVOS:
- Estudar o movimento de um Pêndulo simples
- Verificar as leis do Pêndulo.
- Determinar a aceleração da gravidade local.
MATERIAL UTILIZADO:
- Massas aferidas
- Cronômetro
- Fios
- Fita métrica
FUNDAMENTOS
Pendulo simples é o sistema constituído por uma massa puntiforme, presa à extremidade de um fio inextensível e de massa desprezível, capaz de se mover, sem atrito, num plano vertical, em torno de um eixo situado em sua outra extremidade. Pela própria definição, vemos que o pêndulo simples é uma concepção ideal. O que montaremos é aproximadamente um pêndulo simples.

Figura 1 : Pêndulo simples

Quando afastada da posição de equilíbrio e solto, o pêndulo oscila sob a ação da gravidade. O movimento é oscilatório e periódico. Numa posição qualquer, afastada de um ângulo ϴ da posição de equilíbrio, as forças aplicadas as massas são: mg (peso) e T (tração no fio). Decompondo o peso conforme indica a Figura 1, obtemos as componentes mgcosϴ e mgsenϴ. A resultante da tração e mgcosϴ produz a aceleração centrípeta. A outra componente, mgsenϴ, é a força restauradora que age sobre m. Ela não é proporcional à elongação ϴ e sim a senϴ,
F = - mgsenϴ
Para que o movimento seja harmônico simples é necessário que a força restauradora seja proporcional ao deslocamento e dirigida no sentido oposto.
Podemos substituir senϴ por ϴ, caso ϴ seja pequeno. Esta aproximação é válida para
ϴ < π/12 rad (ϴ < 15o ).

Da Figura 1 podemos ver que: arco s= ϴL, ou ϴ = s/L, logo,

F = -mg( s/L)
Assim no caso de pequenas oscilações, a força restauradora é proporcional e de sentido oposto à elongação medida sobre o arco considerado retilíneo. Note que esta é, exatamente, a característica do movimento harmônico simples.
Como m, g, e L são constantes podemos expressá-las por k = mg/L