PRÁTICA 3: PÊNDULO SIMPLES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA EXPERIMENTAL

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

MAURÍCIO CAMPOS MAGALHÃES

PRÁTICA 3: PÊNDULO SIMPLES

FORTALEZA

2014

MAURÍCIO CAMPOS MAGALHÃES

PRÁTICA 3: PÊNDULO SIMPLES

Trabalho da disciplina de Física Experimental do curso de Engenharia Civíl da Universidade Federal do Ceará

Professor: Prof. Samuel Bastos

FORTALEZA

2014

SUMÁRIO

1.        OBJETIVOS        4

2.        MATERIAL        4

3.        INTRODUÇÃO TEÓRICA        5

4.        PROCEDIMENTO        7

4.1        Gráficos        8

5.        QUESTIONÁRIO        9

6.        CONCLUSÃO        11

REFERÊNCIAS        12

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1.        OBJETIVOS

        -        Verificar as leis do pêndulo;

        -        Determinar a aceleração da gravidade local.

2.        MATERIAL

-        Pedestal de suporte com transferidor;

-        Massas aferidas m1 e m2;

-        Cronômetro;

-        Fita métrica;

-        Fio

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3.        INTRODUÇÃO TEÓRICA

O pêndulo simples consiste em uma partícula, com determinada massa m, suspensa por um fio de comprimento L, de massa desprezível e inextensível, que é preso a um ponto fixo no qual o pêndulo possa oscilar. Quando afastado de sua posição de equilíbrio, para determinado ângulo θ em relação a vertical, e solto, o pêndulo oscilará sob ação da gravidade, descrevendo um movimento periódico e oscilatório.

O período do pêndulo simples independe da massa do objeto, bem como do deslocamento da posição de equilíbrio para determinado ângulo θ, como pôde ser observado nesta prática e como pode ser observado na fórmula do período de um pendulo simples.

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Figura 3.1 Pêndulo Simples

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Ao ser deslocado para determinado ângulo θ da vertical, o pêndulo começa a oscilar e nele passam a atuar a força peso e a tração do fio. A força peso, por sua vez, pode ser decomposta na componente  e .[pic 4][pic 5]

Ao atingir sua altura máxima, o pêndulo tem velocidade zero, portanto, sua energia cinética nesse ponto é zero e sua energia potencial gravitacional é máxima. Já no ponto mais baixo da trajetória, o pêndulo passa a ter velocidade máxima, logo, sua energia cinética é máxima e sua energia potencial gravitacional é zero.

Na construção civil, o pêndulo pode ser aplicado como “fio de prumo”, para indicar a verticalidade de uma parede, por exemplo.

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Figura 3.2 – Fio de prumo

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4.        PROCEDIMENTO

Tabela 1 – Resultados experimentais para o pêndulo com uma massa de 50g e um θ = 15º

L (cm)	10 T1(s)	10 T2(s)	10 T3(s)	T (s)	T² (s²)
20	8,9	8,6	8,7	0,88	0,77
40	12,3	12,2	12,3	1,22	1,50
60	15,2	15,2	15,3	1,52	2,33
80	17,7	17,9	17,9	1,78	3,18
100	19,9	19,8	19,9	1,98	3,94
130	22,7	22,8	22,8	2,28	5,18
150	24,4	24,5	24,3	2,44	5,95

Tabela 2 – Influência da amplitude no período do pêndulo c/ uma massa de 50g e um L = 140cm

θ (graus)	10 T1(s)	10 T2(s)	10 T3(s)	T(s)
15	23,4	23,5	23,5	2,35
10	23,6	23,5	23,3	2,34

Tabela 3 – Influência da massa no período do pêndulo p/ um θ = 10º e um L = 140cm

m (gramas)	10 T1(s)	10 T2(s)	10 T3(s)	T(s)
50	23,7	23,7	23,5	2,36
100	23,7	23,6	23,6	2,36