MOVIMENTO OSCILATÓRIO PÊNDULO SIMPLES

Universidade Paulista – UNIP 
ENGENHARIA CIVIL 

 

 

 

MOVIMENTO OSCILATÓRIO 
PÊNDULO SIMPLES 

 

 

 

Nome:  

Nome:  

 

 

 

Prof. da Teoria: Laboratório de Física Experimental 
Prof. Dr. Luiz Fernando Charbel 

 

 

Data da Entrega do Relatório 

(27/08/2015 ) 

Dia da Semana: Quinta-Feira

 

RESUMO 

O objetivo deste experimento é: Determinar a aceleração da gravidade local usando o pêndulo simples. 

Estudar até quanto o comprimento do pêndulo afeta o seu período de oscilação. Desta forma, através de métodos gráficos, podemos estudar de quais grandezas interferem no período de um pêndulo simples. Assim, sendo determinada a grandeza dependente, deve-se através da análise, determinar o valor da constante K. 

 

INTRODUÇÃO 

 
Um pêndulo é largado de uma determinada altura, medindo-se a sua velocidade linear quando passa pela posição mais baixa. Este procedimento é repetido para diferentes alturas. Os dados assim obtidos são processados de modo a verificar a conservação da energia mecânica do sistema e a calcular o valor da aceleração gravítica. Considere-se um pêndulo simples. Se desenharmos o diagrama de forças que lhe estão aplicadas, facilmente se observa que a resultante dessas forças não é constante no tempo. Basta para tanto reparar que se o peso se mantém constante, a tensão varia consoante a posição do pêndulo. Por este motivo, torna-se um pouco mais difícil recorrer ao formalismo newtoniano para descrever o movimento do pêndulo. Assim, este sistema é, muitas vezes, estudado com base no princípio da conservação da energia mecânica. 

 

 

   

MATERIAIS 

• Pendulo Simples

[pic 1][pic 2]

 

• Cronometro Digital

[pic 3]

• Régua

[pic 4]

EXPERIMENTO 

Um pêndulo simples consiste de um fio leve e inextensível de comprimento L, tendo na extremidade inferior, por exemplo, um objeto metálico de massa m, a extremidade superior é fixada em um ponto, tal que ele possa oscilar livremente (resistência do ar desprezível), quando a massa se desloca para uma posição θ (ângulo que o fio faz com a vertical, que deve ser menor quando o pêndulo é deslocado de sua posição de equilíbrio, ele oscila sob a ação da forçapeso, apresentando um movimento periódico. As forças que atuam sobre objeto metálico. (vide Figura 1: Pêndulo Simples). Registrar, através do cronômetro (vide figura 2), o tempo em que o pêndulo levaria para retornar uma vez ao seu ponto inicial. - Medir o período de oscilação do pêndulo como função de cada uma das variáveis levantadas (aquelas possíveis de serem modificadas em laboratório, neste caso o comprimento do fio). Verificação do período com o ângulo: Inicialmente, amarrou-se o fio de comprimento L no suporte a ser utilizado no experimento, fazendo uso de um peso constante, com o transferidor mediu-se o ângulo em questão, para assim ser medido o tempo em que este levaria para retornar, novamente, ao máximo do ponto inicial. (Os resultados encontrados estão dispostos na tabela 1 – 2). Analisando os resultados obtidos, observa-se que o período do pêndulo simples varia significativamente com o comprimento do fio L(cm). 2- Verificação do período com o comprimento: O experimento também foi realizado 4 vezes, onde em cada uma delas utilizou-se fios de comprimentos diferentes, observando o período das 10 oscilações. Agora foram mantidos constantes a massa m e o ângulo formado com relação à vertical. ( Vide tabela 1 – 2 ).

 Questões:   

1. Determinar o período T de um pêndulo, para duas condições do comprimento do fio. L1 = x m e L2 = 2x m.

OBS.: Para determinar-se o período T: CRONOMETRAR O TEMPO DECORRIDO EM 10 CICLOS.

T =	t10
	10

T	=	∑ T
		5

Tabela 1 – P/ L1 = 0,43 m : 

Medidas	1	2	3	4	5
T 10 (s)	13,75	13,78	13,53	13,50	13,79
T (s)	1,375	1,378	1,353	1,350	1,379

 

Tabela2 – P/ L1 = 0,23m : 

Medidas	1	2	3	4	5
T 10 (s)	10,00	10,19	10,25	10,12	10,16
T (s)	1,000	1,019	1,025	1,012	1,016

 

1. Usando os valores encontrados para os períodos (T) calcule o valor da aceleração da gravidade (g), para cada uma das condições propostas.

1,375+1,378+1,353+1,350+1,379 = 6,835

6,835 ÷ 5 = 1,367

g= 0,43.(2π ÷ 1,367)2 ---> g= 9,084

1+1,019+1,025+1,012+1,016 = 5,072

5,072 ÷ 5 = 1,014

g= 0,23.(2π ÷ 1,014)2 ---> g= 8,831

1. Considerando o valor teórico de g = 9,8 m/s, determine o erro experimental para cada uma das condições propostas, usando:

E	%	=	g teo - g exp	x 100
			g teo

E% = (9,8 – 9,084) ÷ 9,8 =>   E% = 8,873 x 100 => E% = 8,873 x 105

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