PERÍODO DO PÊNDULO SIMPLES

Este componente tangencial produz um torque restaurador em relação ao ponto fixo do pêndulo porque sempre age no sentido oposto do deslocamento do peso, tendendo levá-lo de volta ao ponto central. Este ponto (θ = 0) é chamado de posição de equilíbrio, porque o pêndulo ficaria em repouso neste ponto se parasse de oscilar. Toda a massa de um pêndulo simples está concentrada na massa m do peso do pêndulo, que está a uma distância λ do ponto fixo. Assim, a equação do pêndulo simples para escrever: Onde T é o período em segundos, λ é o cumprimento do fio em m e g é a aceleração da gravidade em m/s². Figura 1 - Representação de um pêndulo simples: uma massa puntiforme m, presa a um fio de comprimento L Fonte: Autor.

Quando se testou o pêndulo notou-se que o cabo de vassoura podia girar, o que afetaria a pendulação. Para resolver este problema, furou-se como uma furadeira uma das hastes até a metade do cabo de vassoura mais ou menos e ali inserimos um pequeno pedaço de alumínio, o que impediu do cabo de girar. Figura 2 - Croqui do Pêndulo simples construído pelo grupo Fonte: Autor Depois de feita a construção do Pêndulo Simples, foram feitos 4 experimentos, durante os mesmos foram anotados o tempo gasto de 20 oscilações, em segundos, em cada experimento, com o auxílio de um cronômetro. Em que, no primeiro com o comprimento do pêndulo de 1 m, com a massa de 300 g e amplitude de oscilação de 0,30 m.

O segundo com o comprimento do pêndulo de 1 m, com a massa de 300 g e amplitude de oscilação de 0,10 m. RESULTADOS E DISCURSSÕES Depois de feito os experimentos obtiveram-se a Tabela 1 abaixo com os resultados: O tempo gasto em 20 oscilações foi cronometrado. O tempo para cada oscilação, período, foi feito um simples cálculo do tempo gasto por 20 (t/20) e o número de oscilações, a frequência, foi feito o cálculo do inverso do período (f=1/T). Tabela 1 - Tabela de resultados Comprimento do pêndulo λ (m) Massa do pêndulo m (g) Amplitude das oscilações A (m) Tempo gasto em 20 oscilações t (seg) Tempo para cada oscilação T (seg) (Período) Nº de oscilações por seg f (1/seg) (f=1/T) 1 300 0,30 40 2,00 0,50 1 300 0,10 40 2,00 0,50 1 100 0,10 40 2,00 0,50 0,5 100 0,10 28 1,40 0,71 Fonte: Autor.

Analisando essa tabela podemos observar que apenas o comprimento do pêndulo influencia no período, em que, quanto menor o comprimento, mais rápido será o pêndulo. O período de um pêndulo simples é determinado, teoricamente, pela equação: Onde λ é o comprimento do pêndulo e g é a aceleração da gravidade, que na Terra pode ser considerada como 9,81 m/s². Diferenças no período podem ser encontradas também devido aos erros de medições, para minimizar os erros é necessário que haja equipamentos sofisticados para que seja feita uma medição precisa no nosso experimento foram utilizados equipamentos de medições manuais, realizada pelo operador podendo gerar erros no tempo de medida, além disso, os equipamentos usados para medir a massa do pêndulo e o comprimento do fio possuem incertezas que também geram diferenças nos resultados.

Seguindo o roteiro do experimento, foi feito o cálculo teórico do comprimento de um pêndulo para que o período seja de 1 segundo. Manipulando a fórmula do período: Tabela 5 - Tabela de dados T (seg) = 1 g (m/s²)= 9,81 π= 3,14 Fonte: Autor. Jogando os dados da tabela 5 na equação 6, obtivemos um valor teórico do comprimento do pêndulo de 0,25 m. Colocando esse valor no pendulo construído pelo grupo e fazendo a contagem de 20 oscilações, pode-se observar o tempo gasto foi de 21 segundos, em que experimentalmente daria um período de 1,05 segundos. As quatro estações sazonais são outro fenômeno natural que serve para marcar o tempo. As estações do ano resultam da translação e da inclinação do eixo de rotação da Terra, que se encontra 23,5º inclinado em relação ao seu plano orbital.

Elas ajudam-nos a compreender as variações climáticas ao longo do ano. Figura 5 - Esquema representando a inclinação do eixo de rotação terrestre Fonte: [3] Em virtude dessa dinâmica, o planeta possui quatro estações do ano: primavera, verão, outono e inverno. As estações do ano apresentam-se de forma inversa nos hemisférios norte e sul e quando estamos no período de verão/inverno nos hemisférios, estamos na época dos solstícios e, quando estamos no período de outono/primavera, estamos na época dos equinócios. O intervalo de uma hora seria o intervalo de tempo médio desde o instante em que uma estrela surge no horizonte até sua total aparição nos céus. O ano se relaciona com o tempo em que da Terra se observa um ciclo completo do movimento aparente do Sol; e a divisão do ano em 12 meses tem a ver com os ciclos da Lua de 29,5 dias.

Essa divisão foi adotada em muitos calendários da Antiguidade, e em particular no calendário egípcio. Os egípcios também adicionaram ao ano, então de 360 dias, mais cinco dias para fazer coincidir o início do ano com o surgimento periódico de Sirius no céu. O calendário atual é chamado de calendário gregoriano, porque foi estabelecido pelo Papa Gregório XIII em 1582. Estes relógios ainda são encontrados em nossos dias como ornamentos de jardins. O maior inconveniente dos relógios solares é que não podem ser usados durante a noite, e sua precisão não é boa, no sentido que dois relógios solares marcam horas não muito iguais, e também porque não servem para medir intervalos de tempo da ordem de minutos ou menores.

Os relógios a pêndulo precisam de três partes para o seu funcionamento. A primeira é de algum mecanismo que produza um movimento periódico para que se defina o padrão de tempo do relógio. O pêndulo foi o candidato natural, que se torna evidente com o trabalho de Galileu. oscilações por segundo quando acoplado a uma (fonte de energia) bateria. Este tipo de relógio surgiu em 1929 com a descoberta por W. Marrison das propriedades do quartzo. A possibilidade de manter a oscilação através do tempo, ou seja, o mecanismo de realimentação equivalente ao que Huygens descobriu para o relógio de pêndulo, é no caso do relógio de quartzo uma propriedade física deste cristal, que é um material chamado de pizoelétrico.

Estes relógios têm precisão da ordem de 3 partes em 107, ou seja, de 1 segundo por mês. Disponível em: <http://brasilescola. uol. com. br/geografia/estacoes-ano. htm>.