pratica-10-pendulo-SIMPLES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL I
INTRODUÇÃO
 Na natureza, existe um grande número de fenômenos em que se observam eventos periódicos.
As ondas sonoras, a vibração de uma corda de um instrumento musical, as radiações
eletromagnéticas e o movimento dos elétrons em um campo elétrico alternado são alguns
exemplos de fenômenos que apresentam grandezas com comportamento oscilatório e periódico.
Embora a natureza dessas oscilações seja bastante diversa, as formulações matemáticas
utilizadas para descrevê-las são parecidas. Assim, o tratamento matemático empregado no
estudo de um sistema simples pode ser estendido a sistemas análogos. Um sistema muito usado para
estudar os movimentos oscilatórios e periódicos é o pêndulo simples. 
 Um pêndulo simples é constituído de um objetode massa m, com volume relativamente
pequeno, suspenso por um fio, de comprimento l, inextensível e de massa desprezível, como
mostrado na Figura 1. 
 Suponha que, na situação inicial, o pêndulo se encontra em repouso, na vertical. Ao ser
afastado de um ângulo teta dessa posição de equilíbrio e, em seguida, solto, o pêndulo executará
um movimento oscilatório em um plano vertical, sob a ação da gravidade.
 Todo movimento oscilatório é caracterizado por um período T , que é o tempo necessário para
se executar uma oscilação completa. No caso do pêndulo simples, uma análise detalhada da
dinâmica do problema leva à seguinte equação para o período:
 (1) 
em que 
 
 (2)
e g é a aceleração da gravidade.
 Pode-se demonstrar que, para pequenas oscilações — θ< 10° – o período não
depende do ângulo, e é dado pela equação 2. (Sugestão: Para se perceber a validade dessa
aproximação, pode-se calcular o valor do segundo termo da série da equação (1) para θ = 10° e
compará-lo com o valor do primeiro termo que é 1.) 
 Figura 1
3.OBJETIVOS: Medir os períodos do pêndulo em função da amplitude , do comprimento e da
massa do pêndulo.
4.MATERIAL UTILIZADO
1 fotogate
1 interface Labquest 
1 PC windows
Fios com diferentes comprimentos
Garras de mesa, Tripé
Massas
Transferidor
5.PROCEDIMENTOS
 1-Use um fio para pendurar as massas na haste, permitindo que a massa balance;
2- Ative o sensor fotogate abrindo a pasta adequada do experimento;
3- Puxe a massa na vertical e libere-a;
4- Deixe a massa oscilar 5 vezes para determinar o período.
6.RESULTADOS
PARTE I: Com a massa de 200g e o fio de maior comprimento, realize as medidas preenchendo a 
tabela;
Construir o gráfico de T x θ com ajuste de reta;
PARTE II - Com uma amplitude de 10°, variando a massa do pêndulo, preencha a tabela abaixo.
Construir o gráfico de T x M com ajuste de reta.
PARTE III - Com uma amplitude de 10°, complete a tabela abaixo, variando o comprimento do 
pêndulo.
Determinar o valor de g para a experiência realizada usando os dados da tabela da parte III. Para 
isso linearize a equação (2) que determina o período do pêndulo simples para pequenas oscilações.
7.0 - REFERÊNCIAS
Campos, A. A. G.; Alves, E. S. e Speziali, N. L., Física Experimental Básica na
Universidade, Editora UFMG (2007).
D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, vol. 1 e 2, Livros Técnicos e Científicos, Rio de
Janeiro (2009).