Relatório Pêndulo Simples

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Universidade Estácio de Sá
 Campus: Santa Cruz
 Disciplina: Física Experimental 2
PÊNDULO SIMPLES
Introdução
A prática realizada no laboratório mostrou os conceitos das Oscilações. Onde o pêndulo simples é um sistema que executa oscilações harmônicas se afastando por pequenos deslocamentos de sua posição de equilíbrio. A força restauradora é devida à gravidade que força a massa a retornar para o ponto mais baixo.
Objetivos
1. Verificar o comportamento do período e da frequência de um pêndulo simples em função de:
- Massas diferentes;
- Comprimento de pêndulos diferentes.
2. Comparar as frequências e os períodos práticos com os teóricos;
3. Verificar através do gráfico de T² x L o valor da aceleração da gravidade.
Materiais Utilizados
 Conjunto Arete;
 2 pêndulos simples;
 Linha;
 Régua;
 Cronômetro.
Fundamentação Teórica
Um pêndulo simples é composto por uma partícula de massa m (chamada de peso do pêndulo) suspensa por uma das extremidades de um fio inextensível, de massa desprezível e comprimento L, cuja extremidade está fixa. O peso está livre para oscilar para a esquerda e para direita de uma reta vertical que passa pelo ponto fixo. As forças que agem sobre o peso são a tração T exercida pelo fio e a força da gravidade . 
 
Toda a massa de um pêndulo simples está concentrada na massa m do peso do pêndulo, que está a uma distância L do ponto fixo. Assim, obtemos:
Onde:
T = Período;
L = Comprimento da linha;
g = Gravidade;
Descrição do Experimento
Para realizar o experimento foi feito os seguintes procedimentos: Amarrou-se o pêndulo, com o comprimento de L definido, no conjunto Arete. Logo após, foi erguido o pêndulo fazendo um ângulo, em seguida o mesmo foi solto, com o intuito de cronometrar quanto tempo leva para o pêndulo fazer dez repetições. Foi feito o mesmo procedimento cinco vezes para os comprimentos de 0,35 e 0,40.
Obteve-se os seguintes resultados:
Objetivo 1:
Para calcular o período prático, temos:
 = 
Foi feito o mesmo cálculo para os demais valores de M1 (Tabela 1), M2 (Tabela 2) e para a Tabela 3.
Para calcular a frequência prática, temos:
 Hz
Foi feito o mesmo cálculo para os demais valores de M1 (Tabela 1) e M2 (Tabela 2) e para a Tabela 3.
M1 (Pêndulo leve):
	Comprimento do pêndulo L (cm)
	Repetições
	tempo (s)
	
	 (Hz)
	
0,40
	
10
	12,60
	1,260
	
0,79
	
	
	12,57
	1,257
	
	
	
	12,58
	1,258
	
	
	
	12,61
	1,261
	
	
	
	12,63
	1,263
	
(Tabela 1)
M2 (Pêndulo pesado):
	Comprimento do pêndulo L (cm)
	Repetições
	tempo (s)
	
	 (Hz)
	
0,40
	
10
	12,71
	1,271
	
0,79
	
	
	12,70
	1,270
	
	
	
	12,62
	1,262
	
	
	
	12,69
	1,269
	
	
	
	12,72
	1,272
	
(Tabela 2)
Medidas do período T com variação no comprimento do pêndulo L.
	
	Comprimento do pêndulo L (cm)
	Repetições
	tempo (s)
	
	 (Hz)
	
	
0,35
	
10
	11,91
	1,191
	
0,84
	
	
	
	11,85
	1,185
	
	
	
	
	11,82
	1,182
	
	
	
	
	11,80
	1,180
	
	
	
	
	11,81
	1,181
	
	
	
0,40
	
10
	12,63
	1,263
	
0,79
	
	
	
	12,82
	1,282
	
	
	
	
	12,75
	1,275
	
	
	
	
	12,61
	1,261
	
	
	
	
	12,63
	1,263
	
 (Tabela 3)
Objetivo 2:
Para fazer a comparação entre os períodos e as frequências práticas com os teóricos foi calculado a média do e de e do (Tabela 3) e calculado os valores teóricos.
 de :
 de :
 => 
Para calcular o de foi utilizado a fórmula:
 => 
 de :
	
	
	
	 (Hz)
	 (Hz)
	
	1,1838
	1,19
	0,84
	0,83
	
	1,2688
	1,27
	0,79
	0,78
(Tabela 4)
Objetivo 3: 
Através do gráfico de T² x L, feito no papel milimetrado, foi determinado o coeficiente angular da reta e assim conseguimos determinar o valor da aceleração da gravidade, com as seguintes equações:
 => 
 => => 
Conclusão
De acordo com o primeiro objetivo de verificar o comportamento do pêndulo, concluímos que o período e a frequência não dependem da massa, e sim do comprimento do pêndulo. No segundo objetivo, podemos observar que os valores práticos se aproximaram bastante da teoria, assim como no terceiro objetivo, chegando no valor bem próximo da aceleração da gravidade. Tornando, assim, o resultado do experimento muito satisfatório.
Bibliografia
HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. – “Fundamentos de Física 2” – volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica, pág. 95, 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.