Relatório prático Experimento Pêndulo simples.

2 - Introdução

Durante séculos cientistas e estudiosos se empenharam em estudar e compreender fenômenos naturais e científicos. Albert Einstein e a teoria da relatividade (um dos pilares da física moderna), André-Marie Ampère e seus importantes estudos para o desenvolvimento do eletromagnetismo, Antoine de Lavoisier reconhecido por enunciar o princípio da conservação da matéria. Enfim, inúmeros físicos e químicos desempenhando papel fundamental no desenvolvimento da ciência mundial.

Dentre vários cientistas, destacou-se Isaac Newton e sua teoria gravitacional, que explica a força que o centro da terra exerce sobre todos os corpos, “puxando-os” em sua direção. Porém antes dele outros estudiosos já haviam esboçado ideias sobre o assunto. O filósofo grego Aristóteles teve uma das primeiras tentativas de explicar a ideia de porque os objetos caem em direção à terra. Ele dizia que objetos pesados caiam primeiro que objetos leves, sendo os dois soltos de uma mesma altura. Até o final do século XVII, sua ideia foi comumente aceita pela sociedade.

Foi então que as descobertas do cientista italiano Galileu Galilei, também ao final do século XVII, ganharam credibilidade. De acordo com seus estudos, todo e qualquer objeto, seja ele mais ou menos pesado, caiam com a mesma aceleração, salvo a resistência do ar ou algum outro fenômeno que o freasse ou interferisse em sua trajetória. Paralelo a esses estudos, e usando como base movimentos planetários e da lua, estudos esses já desenvolvidos por astrônomos gregos, por Tycho Brahe e Johannes Kepler, o físico e matemático inglês Isaac Newton teve a maior aceitação dentre todas as teorias gravitacionais. Newton mostrou que tipos de forças devem ser necessárias para manter os planetas em suas órbitas. Ele calculou como a força deveria ser na superfície da Terra. Essa força provou ser a mesma que da à massa sua aceleração.

Diz à lenda que, aos 23 anos, Isaac Newton sentado à sombra de uma árvore, se deparou com uma maçã caindo em sua cabeça e então compreendeu que a mesma força que a fazia cair mantinha a Lua em sua órbita em torno da Terra. Sendo ou não lenda, esse foi um grande passo para desenvolvermos estudos com relação à teoria gravitacional.

O estudo e os cálculos gerados a partir dessa teoria são tão importantes que são através deles que o homem pôde chegar ao espaço, e cada vez mais pode desbravá-lo. Porém mesmo não sendo um grande cientista espacial, pode-se estudar e calcular inicialmente a gravidade e a aceleração da mesma através de práticas simples, desenvolvidas em laboratórios de experimentos universitários. Esse experimento será explanado neste relatório, sendo desenvolvido e analisado o calculo da aceleração da gravidade a partir da utilização do experimento de um pendulo simples.

2.1 – Objetivo

Este relatório consiste em discriminar e analisar os resultados encontrados no experimento prático do pendulo simples, o qual resulta na obtenção da aceleração da gravidade.

O Objetivo do experimento é estudar o movimento de um pêndulo simples, determinar a relação entre o período de oscilação do pêndulo e o comprimento do mesmo e, finalmente, calcular a aceleração da gravidade.

3 – Metodologia

O experimento do cálculo da aceleração da gravidade pela utilização de um pêndulo simples necessitou da utilização dos seguintes instrumentos:

• 1 pêndulo simples;
• 1 Fita métrica;
• 1 Cronômetro.

A prática consiste em encontrar a aceleração da gravidade, calculando o comprimento do pêndulo em função do tempo dessas oscilações, ou seja, do período das oscilações desse pêndulo. Para ter um resultado mais preciso determina-se o período de 10 oscilações. O pêndulo simples é utilizado, pois se têm com ele pequenas amplitudes, tornando assim a gravidade.

É necessário realizar esse procedimento 8 vezes, lembrando-se de medir o comprimento do pêndulo, cada vez que o período de 10 oscilações é novamente cronometrado.

4 – Resultados e medidas

Com a prática executada, os resultados encontrados são lançados em uma tabela e calculados com a fórmula da aceleração da gravidade, que foi modificada isolando a gravidade, e tornando o comprimento do pêndulo em função do tempo:[pic 1]

Fórmula inicial:

[pic 2]

Fórmula isolando aceleração da gravidade:

[pic 3]

Tabela de resultados

Conforme os 8 tempos das séries de oscilações e os comprimentos do pêndulo correspondentes são encontrados, os mesmos são lançados na tabela. Os valores encontrados pelo grupo foram os seguintes:

T (s) 10 oscilações	T (s)	L (m)
1	11,35 seg	0,33 m
2	11,03 seg	0,32 m
3	10,47 seg	0,29 m
4	10,38 seg	0,27 m
5	10,00 seg	0,25 m
6	9,56 seg	0,22 m
7	8,94 seg	0,20 m
8	8,47 seg	0,17 m

Como próximo passo os valores de tempo e comprimento respectivos à oscilação em questão, são lançados na fórmula, onde o resultado encontrado é o valor da aceleração da gravidade da oscilação:

T (s) 10 oscilações	T (s)	L (m)
1	1,135	0,33 m
2	1,103	0,32 m[pic 4]
3	1,047	0,29 m
4	1,038	0,27 m
5	1,000	0,25 m
6	0,956	0,22 m
7	0,894	0,20 m
8	0,847	0,17 m
Aceleração da gravidade
1	10,11 m/s²
2	10,38 m/s²
3	10,44 m/s²
4	9,89 m/s²
5	9,86 m/s²
6	9,50 m/s²
7	9,87 m/s²
8	9,37 m/s²