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Relatório experimento do pendulo, Trabalhos de Física

Experimento pendulo, explica como se realizou os cálculos para a realização de tal experimento

Tipologia: Trabalhos

2020

Compartilhado em 16/05/2020

Gabrielle2301
Gabrielle2301 🇧🇷

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Experimento 4: Pêndulo Simples
Autora: Gabrielle de Mello Alves
Departamento de Engenharia / Unisociesc
LPI 1A – Laboratório de Práticas Integradas
Professora Responsável: Alessandra Machado
Resumo. Esse experimento tem por objetivo o estudo do comportamento de um pêndulo
simples em diferentes períodos, amplitudes e comprimentos diferentes.
Palavras chave: Pêndulo; Comprimentos; Períodos;
The objective of this experiment is to study the behavior of a simple pendulum in different
periods,amplitude and lenghts.
Keywords: Pendulum; Lenghts; Periods;
Introdução
Os movimentos periódicos ou oscilatórios são aqueles que se repetem em intervalos regulares ou
indefinidamente. Em nosso dia-a-dia estamos cercados destes movimentos: barcos oscilando no cais,
movimento dos pistões nos motores dos carros, vibrações sonoras produzidas por um clarinete, por
exemplo, entre outros. E é por, isso que as oscilações desempenham um papel fundamental em todos os
ramos da física (mecânica, óptica, acústica, etc.). Um tipo importante desses movimentos é o pêndulo
simples, que consiste em um sistema idealizado composto por um fio leve e inextensível de comprimento
L (como é mostrado na figura 1). Sua extremidade superior fica fixada a um ponto que permite sua livre
oscilação, na extremidade inferior uma massa m é presa. Quando esse corpo é retirado de sua posição de
equilíbrio e depois largado, passa a oscilar em um plano vertical, a força restauradora acontece sob a ação
da gravidade. O esquema das forças em um pêndulo simples pode ser observado na figura 1, a seguir:
Figura 1 – Esquematização de um pêndulo simples.
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Experimento 4: Pêndulo Simples

Autora: Gabrielle de Mello Alves

Departamento de Engenharia / Unisociesc

LPI 1A – Laboratório de Práticas Integradas

Professora Responsável: Alessandra Machado

Resumo. Esse experimento tem por objetivo o estudo do comportamento de um pêndulo simples em diferentes períodos, amplitudes e comprimentos diferentes. Palavras chave: Pêndulo; Comprimentos; Períodos; The objective of this experiment is to study the behavior of a simple pendulum in different periods,amplitude and lenghts. Keywords: Pendulum; Lenghts; Periods;

Introdução

Os movimentos periódicos ou oscilatórios são aqueles que se repetem em intervalos regulares ou indefinidamente. Em nosso dia-a-dia estamos cercados destes movimentos: barcos oscilando no cais, movimento dos pistões nos motores dos carros, vibrações sonoras produzidas por um clarinete, por exemplo, entre outros. E é por, isso que as oscilações desempenham um papel fundamental em todos os ramos da física (mecânica, óptica, acústica, etc.). Um tipo importante desses movimentos é o pêndulo simples, que consiste em um sistema idealizado composto por um fio leve e inextensível de comprimento L (como é mostrado na figura 1). Sua extremidade superior fica fixada a um ponto que permite sua livre oscilação, na extremidade inferior uma massa m é presa. Quando esse corpo é retirado de sua posição de equilíbrio e depois largado, passa a oscilar em um plano vertical, a força restauradora acontece sob a ação da gravidade. O esquema das forças em um pêndulo simples pode ser observado na figura 1, a seguir: Figura 1 – Esquematização de um pêndulo simples.

Como pôde ser observado, além da ação da força da gravidade em decorrência do peso massa, também existe a força tração T do fio. A equação que representa a força restauradora se dá por: (1) Onde m é a massa, g é a aceleração da gravidade e F é a força restauradora, lembrando que o sinal negativo indica a restauração. Além disso, temos ainda que o período de uma oscilação depende apenas do comprimento do fio e da aceleração da gravidade, como pode ser observado na equação a seguir: (2) Onde L é o comprimento do fio, g é a aceleração da gravidade e T é o período. (Referência 1)

Metodologia

Montou-se o sistema do pêndulo com o auxílio de um suporte e fio de nylon. Para as massas usou-se três pesos, ambos com mesma massa. Marcou-se o tempo em um período de uma oscilação. O experimento foi realizado com diferentes amplitudes e comprimentos como mostra resultados a seguir. Primeiramente usamos um comprimento de 39 cm e uma amplitude de 20 cm. Assim obteve-se os seguintes resultados: 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0

1

L=39 cm A=20 cm

Newton Tempo em segundos

movimento, o período se mantém constante para efeitos experimentais. Isso deve-se ao fato da força tangente ser maior que a amplitude e massa do movimento gerando assim maior aceleração. Referências (Referência 1) : https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php