2012
AEDB
CURSO DE ENGENHARIA
ROT 19
TÍTULO: PÊNDULO SIMPLES
OBJETIVOS GERAIS
Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:
Descrever o movimento do pêndulo simples quando deslocado da posição de
equilíbrio.
Determinar o período do pêndulo com diferentes amplitudes.
Determinar o período do pêndulo simples com diferentes massas.
Determinar o período do pêndulo simples com diferentes comprimentos.
Construir e interpretar corretamente os gráficos período versus amplitude e período
versus comprimento.
MATERIAL NECESSÁRIO
1 conjunto pendular com 2 massas e régua milimetrada acoplada
1 cronômetro digital manual
ANDAMENTO DAS ATIVIDADES
1. Desloque o pêndulo com sua maior massa e comprimento 40 cm da posição de
equilíbrio com uma amplitude de aproximadamente 10 cm e solte-o. Descreva o
movimento observado pelo pêndulo._____________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2. Meça a duração de tempo que o pêndulo simples leva para executar uma
oscilação completa por 4 vezes anotando o tempo de cada oscilação (Δt 1=___s;
Δt2=___s; Δt3=___s; Δt4=___s). O valor encontrado para oscilação completa foi o
mesmo nas 4 vezes realizadas? _____________
3. Meça agora a duração de tempo total para executar 20 oscilações completas
(ΔtTOTAL= ____s). Calcule então o tempo médio para uma oscilação completa
dividindo o tempo total por 20. (Δtmédio= ______s)
4. Explique o que vem a ser período do movimento___________________________
5. Justifique o motivo pelo qual se recomenda adotar o método do item 3 para a
determinação do período de um pêndulo. ________________________________
6. Calcule o número de oscilações completas realizadas pelo pêndulo em 1 segundo.
A esta grandeza damos o nome de ______________ e sua unidade é o hertz (Hz).
7. Experimente oscilações com amplitudes de 5, 10, 15, 20 e 25 cm, medindo o
tempo de 5 oscilações completas, preencha a tabela 1 e construa um gráfico
período x amplitude.
Amplitude
Tempo total de
(cm)
5 oscilações (s)
1
5
2
10
3
15
4
20
5
25
Período (s)
Freqüência (Hz)
Tabela 1
Período (s)
Freqüência (Hz)
0
5
10
15
20
25
amplitude (cm)
8. Utilizando agora o prumo de menor massa, realize 5 oscilações de amplitude 10
cm e meça o tempo total, calculando o período com a nova massa. Preencha a
tabela 2 e construa um gráfico massa x período.
massa
Tempo total de
(kg)
5 oscilações (s)
Período (s)
Freqüência (Hz)
M
m
Tabela 2
9. O que você conclui a respeito do período e da freqüência de um pêndulo com
comprimento fixo, quando variamos a sua massa oscilante? __________________
__________________________________________________________________
10. Variando agora o comprimento do pêndulo, determine o período, preencha a
tabela 3 e construa o gráfico período x comprimento.
Comprimento do
Tempo total de
pêndulo (cm)
10 oscilações (s)
1
40
2
50
3
65
4
80
5
95
Período (s)
Freqüência (Hz)
Tabela 3
Período (s)
Freqüência (Hz)
40
50
65
80
95
Comprimento (cm)
11. Sabendo que T = 1/f, o que se espera que aconteça com a freqüência ao diminuir
o comprimento do pêndulo?___________________________________________
_________________________________________________________________
12. Escreva a expressão matemática aproximada que permite o cálculo do período
de um pêndulo
simples em função do seu comprimento e da aceleração
gravitacional
________________________________________________________________
13. Adotando g = 9,81 m/s2 e com o comprimento do pêndulo de 50 cm, calcule pela
expressão matemática o período esperado.
14. Calcule a seguir, o erro relativo do valor medido no laboratório em relação ao
valor calculado.