Pré-relatorio Pêndulo Simples

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 Pré-relatório física experimental 
 
Nomes do(a) aluno(a) 
Marcos Paulo Silva Carlos 
Universidade Federal do Ceará – UFC 
Curso: Engenharia mecânica 
 Matricula: 515123 
2021.1 
 
Pendulo Simples 
O pêndulo simples é um sistema mecânico que consiste em uma massa puntiforme, 
ou seja, um corpo com dimensões insignificantes, presa a um fio de massa desprezível 
e inextensível capaz de oscilar em torno de uma posição fixa. Graças à sua 
simplicidade, esse pêndulo é bastante usado durante o estudo do movimento 
harmônico simples. 
Como funciona o pêndulo simples 
O pêndulo simples é uma aproximação em que não existem forças dissipativas, ou 
seja, forças de atrito ou de arraste, atuando sobre quaisquer componentes do sistema. 
Nesses pêndulos, o movimento oscilatório surge em decorrência da ação das forças 
peso e tração, exercida por um fio. Observe: 
 
A força resultante entre a tração (T) e o peso (P) é uma força centrípeta. 
Como as forças peso e tração não se cancelam nesse contexto, já que isso só 
acontece na posição de equilíbrio, surge, dessa forma, uma força resultante de 
natureza centrípeta, fazendo o pêndulo oscilar em torno de um ponto de equilíbrio. 
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A partir das equações horárias do movimento harmônico simples e das leis de Newton, 
é possível determinar um conjunto de equações exclusivas para os pêndulos simples, 
para isso, dizemos que a resultante entre a força peso e a força de tração é uma força 
centrípeta. Além disso, a força restauradora do movimento pendular é a componente 
horizontal do peso: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/mecanica.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/movimento-harmonico-simples.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/movimento-harmonico-simples.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/forca-atrito.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/forca-resistencia-ar.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/forca-peso.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/forcas-tracao.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/forca-centripeta.htm
 
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Px – componente horizontal da força peso (N) 
Py – componente vertical da força peso (N) 
Fórmulas do pêndulo simples e período 
A fórmula mostrada a seguir é usada para calcular o período no pêndulo simples, ela 
relaciona o tempo de uma oscilação completa ao tamanho do fio e à aceleração da 
gravidade local, confira: 
 
 
T – Período (s) 
L – Comprimento do fio (m) 
g – Gravidade (m/s²) 
 
A fórmula anterior nos mostra que o tempo da oscilação no pêndulo simples não 
depende da massa do objeto que se encontra a oscilar. Para deduzirmos essa 
fórmula, é necessário assumir que a oscilação ocorre apenas em ângulos pequenos, 
de modo que o seno do ângulo θ seja muito próximo ao próprio valor de θ, em graus. 
Transformações de energia no pêndulo simples 
Durante a oscilação do pêndulo simples, a energia mecânica permanece constante, 
no entanto, a cada oscilação completa, ocorre o intercâmbio entre as energias 
cinéticas e potencial gravitacional. A transferência de energia entre as diferentes 
posições do pêndulo em função do tempo de uma oscilação apresenta-se como uma 
onda senoidal, como é mostrado na figura a seguir: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/aceleracao-gravidade.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-mecanica.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/energia-cinetica.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/energia-cinetica.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/energia-potencial-gravitacional-elastica.htm
 
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Energias cinética e potencial 
variando em função da posição e do tempo. 
Na figura acima, mostramos três posições especiais do pêndulo. Nas posições 1 e 3, 
há energia potencial gravitacional máxima e energia cinética mínima, na posição 2, há 
energia cinética máxima e energia potencial gravitacional mínima. 
 
 
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Tipos de pêndulos 
O pêndulo simples é aquele com apenas um elemento pendurado. O pêndulo de 
Newton é aquele famoso sistema de no mínimo cinco pêndulos com esferas na 
ponta, todos presos a uma estrutura. Em repouso, essas esferas estão encostadas 
umas às outras. Quando uma dessas esferas é levantada, ela bate nas demais 
esferas, então forma-se um movimento contínuo que faz com que a última esfera 
receba essa energia e seja jogada para cima também. O pêndulo de Newton, apesar 
de explicar alguns conceitos de mecânica, é muito usado como um objeto de 
decoração. 
Já o pêndulo eletrostático é usado para indicar se um corpo está eletrizado. É 
constituído por uma esfera feita com um material leve (por exemplo, isopor) 
recoberta por uma camada de grafite. No pêndulo eletrostático, o material é 
suspenso por um fio isolante (de seda), que fica preso a uma haste. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referencias 
 Pêndulos Simples - Só Física (sofisica.com.br). acessado em 15/06/2021 
Pêndulo Simples | Física e Vestibular (fisicaevestibular.com.br). acessado em 15/06/2021 
Pêndulo simples - Física - InfoEscola. acessado em 15/06/2021 
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php
https://fisicaevestibular.com.br/novo/mecanica/dinamica/mhs/pendulo-simples/
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php
https://www.infoescola.com/fisica/pendulo-simples/
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php