Simulação sobre pêndulos

Passo 3(Estudante)

Abrir e explorar a simulação sobre pêndulos (pendulum-lab_pt_BR.jar) e, na sequência, resolver o seguinte problema:

A fim de realizar uma simulação, o comprimento escolhido para o pêndulo foi de 1,5

metros e a massa igual a 1 quilograma. Na sequência, o pêndulo foi posicionado de

maneira a formar 25° com a direção vertical, conforme indicado na Figura 2:

Considere que o pêndulo seja mantido em equilíbrio nesta posição devido à ação de

uma força horizontal F.

1. Faça o diagrama de corpo livre para a massa do pêndulo;

2. Determine o módulo da força horizontal F e a intensidade da tração no fio do

Pêndulo.

F=?

T=? £Fx=0 £FY=0

F-Tsenθ=0

W-Tcosθ=0

F=Tsenθ m.g-Tcosθ=0

F=mg . Senθ Tcosθ=mg

Cosθ 1 T=Mg/Cosθ

F=mg . Senθ = mg. Tgθ

Cos θ

T=m.g F=Tseθ

Tgθ F=m.g = Senθ

T=1.10 Cosθ 1

Tg 25° F=m.g = Senθ

Cosθ

T=10 F=m.g. Tgθ

0,4 F=1.10.Tg. 25°

F=10.0,4

Passo 1(Equipe)

Abrir o arquivo “pendulum-lab_pt_BR.jar” e fazer a seguinte simulação:

1. Escolher e anotar um comprimento “L” e uma massa “m” para o pêndulo;

2. Manter a opção “atrito” em “nenhum”;

3. Posicionar o pêndulo entre 30° e 60°. Anotar o ângulo escolhido.

4. Utilizando os dados anotados e os recursos do simulador, construir uma tabela como a indicada a seguir:

Tabela 1 – Exemplo de como registrar os dados da simulação

Obs. Faça uma tabela com dados referentes à, no mínimo, 3 oscilações completas e, com 10, ou 12 pontos por oscilação.

5. A partir da Tabela 1, plotar o gráfico da posição angular “q ” em função do tempo

“t”. Sugestão: procurar utilizar algum software como, por exemplo, o “Microsoft

Excel”.

1 - Massa =1Kg

Comprimento = 2 metros

2 – Atrito em nenhum

3 – Angulos escolhidos

30,