Pêndulo Simples e Movimento Harmônico

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

CAMPUS DE SALINÓPOLIS

ENGENHARIA DE EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

Pêndulo Simples e movimento Harmônico

Prática 3

Nome Matricula

MAIO DE 2019

Sumário

Introdução ......................................................................................................3

Objetivos ........................................................................................................3

Material............................................................................................................4

Procedimento Experimental.........................................................................4

Atividades......................................................................................................5

Conclusão.....................................................................................................8

Referências...................................................................................................9

1 - Introdução

O estudo da natureza das oscilações e a descoberta da periodicidade do movimento pendular foi desenvolvido por Galileu Galilei. O movimento de um Pêndulo Simples envolve basicamente uma grandeza chamada período (simbolizada por T): é o intervalo de tempo que o objeto leva para percorrer toda a trajetória (ou seja, retornar a sua posição original de lançamento, uma vez que o movimento pendular é periódico). Em mecânica, um Pêndulo Simples é um instrumento ou uma montagem que consiste num objeto que oscila em torno de um ponto fixo. O braço executa movimentos alternados em torno da posição central, chamada posição de equilíbrio. O Pêndulo é muito utilizado em estudos da força peso e do movimento oscilatório. Atualmente busca-se utilizar o Pêndulo Simples para determinar a aceleração da gravidade da Terra. Apesar de todos os cuidados adotados, há habilidades das interferências de erros nos resultados que podem até torná-los sem valor. A atualização do Pêndulo Simples permite identificar a possibilidade de observar a influência das fases da Lua sobre a variação do campo gravitacional da Terra e, consequentemente, nas marés terrestres. O atual artigo apresenta um estudo teórico sobre um Pêndulo Simples, seguido de equações que representam o modelo matemático, levando em consideração um Pêndulo sem atrito e por fim representação através de simulações e conclusões sobre o mesmo. Este trabalho tem por objetivo não só aprofundar os conhecimentos sobre o modelo matemático em questão, como também avaliar os resultados obtidos na prática em relação aos computacionais, comparando ambos os gráficos.

2 – Objetivos

Descrever o que ocorre quando o pendulo o pendulo e deslocado de sua posição de equilíbrio e então solto.

Medir o tempo médio de uma oscilação completa (período).

Medir o período de oscilação do pendulo para diferente deslocamento da posição de equilíbrio.

Construir o gráfico período x deslocamento.

Medir o período de oscilação do pendulo com diferentes comprimentos.

Construir o gráfico período x comprimento do pêndulo.

Interpretar os gráficos e tabelas obtidos.

Verificar fatores que influenciam no período do pêndulo.

Determinar o valor da aceleração e da gravidade local.

3 – Materiais utilizados

Tripé universal

Massas

Paquímetro

Cronometro

Pêndulo

Linha.

4 Procedimento Experimental

4.1 - Regule o comprimento do pêndulo para 1,0 metros, desloque o pêndulo da posição de equilíbrio para amplitude de 10 cm e abandone – o. observe e descreva o que ocorre.

R: Ele oscila, diminuindo sua força devido à resistência do ar.

4.2 - Usando um cronômetro, meça o tempo que o pêndulo leva 1 oscilação completa. Repita 5 vezes esta medida.

Tabela 1

1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 MEDIDA 4 MEDIDA 5 MEDIDA

1,35 1,33 1,39 1,42 1,38

4.3 - Meça o tempo que o pêndulo leva para oscilar 10 vezes e determine o tempo medido de uma oscilação completa, chamada período e representada por T

R:

T=19,76/10=1,976 seg

4.4 - Determine a frequência de oscilação deste pêndulo (número de oscilação completa realizada em um dado período de tempo) é representada por f.

R: F= 1/(19,76 seg)=0,5 Hz

4.5 - Desloque o pêndulo 5, 10, 15, 20, 25 cm da posição de equilíbrio, solte-o e, para cada caso, anote o tempo gasto em 5 oscilações completas. Preencha a tabela abaixa com os dados obtidos.

Tabela 2

Deslocamento (cm) Tempo de 5 oscilações Período (s) Frequência (Hz)

5 9,73 1,94 0,51

10 9,56 1,91 0,52

15 9,26 1,85 0,54

20 9,92 1,98 0,50

25 10,14 2,03 0,49