Experimento com Pênculo

Determinação da aceleração da gravidade

De todos os fenômenos físicos que ocorrem na superfície da Terra, o que mais influi no modo de vida dos seres vivos é, sem dúvida nenhuma, a força da gravidade.

A força da gravidade envolve todos os corpos com massa e foi descrita matematicamente pela primeira vez por Isaac Newton:

"No universo tudo se passa como se a matéria atraísse a matéria, na razão direta de sua massa e na razão inversa ao quadrado de sua distância."

Podemos determinar a aceleração gravitacional (g) na superfície da Terra usando um pêndulo simples. Isso porque o período (P) de oscilação de um pêndulo depende apenas de duas coisas: seu comprimento (L, que sempre podemos medir) e de g. A relação entre os 3 é dada pela seguinte fórmula:
 

g = 4p²L/P²

onde p (pi)  = 3.1415926.

Ou seja, o período de oscilação de um pêndulo não depende do material de que ele é feito, do peso que é colocado a oscilar em sua extremidade e nem do deslocamento dele com relação à posição em que ele fica estático, em equilíbrio, que é a posição vertical. Isso pode ser verificado se fizermos medidas do período de oscilação para vários comprimentos e usando pêndulos com diferentes pesos e materiais.

Equipamento:

- 2 fios de NYLON de comprimentos diferente.

- 1 peso.
 
 

Procedimentos:

A forma de proceder é simples: construa um pêndulo, usando uma linha de NYLON e o peso. Deixe o pêndulo oscilar, anotando o tempo necessário para que ele o faça  10 vezes. Dividindo-se este tempo por 10, temos o período de oscilação do pêndulo. Repita a experiência com uma linha maior. Depois calcule o valor da aceleração da gravidade de acordo com a fórmula acima.
 
Pêndulo 1 (comprimento menor):

Pêndulo 2 (comprimento maior):

a) Calcule o período do Pêndulo 1: Some os valores das 5 medidas de período obtidas com cada pêndulo e divida o resultado por 5. Isso resultará em um valor médio (e, por conseguinte, mais preciso) do período de oscilação do pêndulo (lembre-se de que cada "medida", como descrito acima, é o tempo de 10 oscilações dividido por 10, pois será muito difícil medir o tempo para 1 oscilação).

b) Calcule o valor da aceleração da gravidade, segundo o Pêndulo 1, conforme a fórmula dada acima.

c) Faça o mesmo para o pêndulo 2.

d) Compare o primeiro e o segundo resultados. Porque você acha que isto ocorreu?

Abaixo um experimento de determinação da aceleração g feito para um grupo de professores de Novo Hamburgo (RS).