Aceleração da gravidade

hjhkhFisica Aplicada – Prof. Juliano

Foi proposto pelo professor de Física, que os alunos se dividissem em grupos, na sala de aula para realizar uma aula prática. A turma de Engenharia de Eletrica teve como objetivo montar um pêndulo simples e relatar qual o tempo de que o pêndulo gasta para oscilar para a esquerda e para direita. A partir desta oscilação podem ser estudados os conceitos de conservação da energia mecânica, movimento harmônico simples, com outras adaptações pode-se verificar a conservação da quantidade de movimento, a conservação do momento angular entre muitos outros. Mas, contudo, o aspecto relevante para este trabalho é o estudo do período de oscilação do pêndulo, que pode ser usado para uma demonstração quantitativa da aceleração da gravidade.

I - Introdução

Não existe apenas um método capaz de definir o valor da aceleração gravitacional. Há diversas possibilidades que podem ser utilizadas para este propósito, algumas oferecem maior ou menor precisão. O estudo do movimento do pêndulo simples é um destes métodos, que além de ser um tema indispensável para a dinâmica dos movimentos, oferece uma grande quantidade de conhecimento físico, a partir da análise de uma chave que oscila presa na extremidade de um fio. Para chegar no resultado esperado utilizamos as fórmulas que são a base para o experimento .

O período T de um pêndulo qualquer, para uma pequena angulação, é dado pela expressão:

Idealmente, o pêndulo simples é definido como uma partícula suspensa por um fio sem peso. Na prática ele consiste de uma esfera de massa M suspensa por um fio cuja massa é desprezível em relação à da esfera e cujo comprimento L é muito maior que o raio da esfera.

II - Teoria

A aceleração da gravidade em um ponto é a intensidade do campo gravitacional nesse ponto. Geralmente, o corpo é perto da superfície de um corpo massivo. Um exemplo é a aceleração da gravidade da Terra ao nível do mar e à latitude de 45, que é igual a 9,80665 m/s2. aceleração na Terra varia minimamente, devido a, principalmente, diferentes altitudes, variações na latitude e distribuição de massas do planeta. Para fins didáticos, é dito que a aceleração da gravidade é a aceleração sentida por um corpo em queda livre.

O movimento harmônico simples é um movimento oscilatório executado por uma partícula submetida a uma força restauradora proporcional ao deslocamento da partícula de sua posição de equilíbrio e de sinal contrário a este deslocamento. Dois elementos importantes no m.h.s. são o período de oscilação e a amplitude do movimento. O período é o tempo de uma oscilação completa de vai-e-vem da partícula e a amplitude é a distância máxima (ou o ângulo máximo) que a partícula se afasta de sua posição de equilíbrio. No m.h.s. o período independe da amplitude.

III – Materiais e Métodos

Materiais:

-Trena (A);

-Conjunto de mecânica Arette II (B);

-Corpo de massa 20g (C);

-Barbante;

-Cronometro (D);

A equipe deverá