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PÊNDULO SIMPLES FABRÍCIO OLIVEIRA MAGALHÃES DE BARROS Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI), Rio de Janeiro, Brasil 00233530@educacao.cetiqt.senai.br Resumo O presente artigo visa explicar os conceitos fundamentais sobre um pêndulo simples, assim como demonstrar a teoria do mesmo por volta de um experimento. Além de obter informações conhecidas como a aceleração da gravidade através do período de oscilação para comprovar o experimento. Palavras-chave: Pêndulo simples. Aceleração da gravidade. Período. 1 Introdução Sabe-se que o pêndulo simples é aquele composto por fio (ou haste) de massa desprezível tendo em uma extremidade um objeto de massa M e outra extremidade fixa. Sendo esse caracterizado por possuir praticamente toda a massa em uma extremidade. Além disso, um pêndulo de comprimento L em um ambiente com aceleração da gravidade g, com ângulo θ pequeno (θ ≤ 7,5°) apresenta o período respeitando a seguinte fórmula. T=2π√ Lg Tal fórmula, apesar de simples, demonstra que o tempo de oscilação de um pêndulo simples independe da massa utilizada e será dependente somente do comprimento de seu fio, junto a aceleração da gravidade no local, que só irá variar caso trocado de lugar. 2 Desenvolvimento O experimento foi realizado com o auxílio de um objeto de massa M, preso a um barbante, de massa desprezível, que possui sua extremidade fixada em um apoio fixo. Sendo que esse pêndulo ao ser posto em oscilação, mediu-se o tempo equivalente a dez períodos, ou seja, o tempo necessário para dez oscilações completas. Para que seja possível obter uma maior coleta de dados amostrais, a etapa de medição do tempo foi realizada com um cronômetro dez vezes, porém com comprimentos de barbantes distintivos. A seguir é possível observar os dados obtidos através do experimento e o gráfico corresponde ao período e comprimento. Consequentemente, pela fórmula do período de um pêndulo simples é possível deduzir que o gráfico do perídio em relação ao comprimento, de acordo com os dados da tabela 1 não será uma reta, pois o expoente da constante variável é 0,5. Tabela 1: Tabela dos períodos (T) em relação a um comprimento (L), e a acelaração da gravidade calculada pela fórmula do período. Com o objetivo de linearizar essa curva, utiliza-se a escala logarítmica de seguinte equação. log(T )=log(2π √g )+1 2 log (L) Por fim, obteve-se pela fórmula do período de um pêndulo e os dados da tabela 1 uma gravidade média equivalente a 9,728 m/s². Enquanto ao utilizar-se do ponto ( 1,420; 2,396) na equação com logaritmo, a gravidade possui valor de 9,765 m/s². log 2,396=log b+ 1 2 log1,420 2π √g = 2,396 √1,420 0,1 1,0 10,0 0,100 1,000 10,000 f(x) = 1,0684 x + 0,9154 Período X Comprimento L (m) T (s ) Gráfico 2: Período pelo comprimento, utilizando a escala logarítmica para linearizar. 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 1,400 1,600 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 Período X Comprimento L (m) T (s ) Gráfico 1: Período em relação ao tempo. g=9,765m /s ² 3 Conclusão Portanto, conclui-se que o experimento capaz de calcular a aceleração da gravidade através da teoria de pêndulo simples. Sendo os desvios do valor teórico da gravidade muito pequenos e atribuídos a erro de observação, pois utilizou-se de um cronômetro que depende do momento de resposta do observador. Além disso, foi possível explicar o uso de escalas logarítmicas e como essa pode auxiliar na interpretação de um gráfico. Referências LUNAZZI, J. J. Pêndulos. Disponível em: https://www.ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/ F809_sem1_2007/JoseE_Lunazzi_2o_grau_PendulosRF.pdf. Acessado em 16 nov 2022.