• Identificar fenômenos envolvidos com o funcionamento dos pêndulos, reconhecer e utilizar a equação do período para o pendulo simples.

Uma aula de 50 minutos.

Conservação de energia.

Motivação/introdução

 

Qualquer corpo suspenso por um eixo e capaz de oscilar é chamado de pendulo, com os pêndulos podemos entender grandezas fundamentais da física, como os movimentos periódicos  e a conservação de energia. Fenômenos periódicos são utilizados desde a antiguidade para a medição do tempo, um exemplo disso são os “relógios de pêndulo”, que são utilizados até os dias de hoje.

Na Sala de aula (20 min)

Nesta aula trabalharemos os fenômenos relacionados aos pêndulos. Um pêndulo simples é formado por um corpo, suspenso por um fio inextensível e de massa desprezível. O período de oscilação de um pendulo é uma das grandezas fundamentais da física, ele é o intervalo de tempo que um pendulo leva para completar uma oscilação. Algenricamente, o período do pendulo é dado por:

T = 2.π .L/g ^½

O período do pendulo depende do comprimento L do fio que o sustenta, empiricamente, variando o comprimento do fio, podemos variar o tempo de oscilação do pendulo. Na equação, percebemos que quanto  menor  for o comprimento do pendulo, mas curto será o seu período de oscilação.

Um exemplo de pendulo famoso é o pendulo de foucaut, ele foi construído em 1851 pelo astrônomo Bernard Leon Foucault, que é constituído por uma esfera de ferro de 28kg, sustentada por um fio com 67metros de comprimento, o objetivo do astrônomo era demonstrar  rotação da Terra com um experimento simples, porém espetacular.

Uma experiência interessante é determinar a aceleração da gravidade local utilizando um pendulo simples, os parâmetros são conhecidos, rearranjando a equação do pêndulo e evidenciando g:

g = 4π²L/T²

 

basta medir com o relógio cada oscilação completa do pendulo, substituindo na equação, encontramos o valor de g(aceleração da gravidade).

 

Atividade no laboratório de informática.(30 min)

Para a compreensão e visualização desse fenômeno, vamos utilizar um objeto de aprendizagem que permite interagir com um pêndulo, variando o comprimento do fio que o suporta, verificando assim os fenômenos físicos associados aos pêndulos, o objeto é chamado “Pendulos”

 

Clicando com o mouse, é possível retirar o pendulo da sua posição de equilíbrio, e soltar para iniciar o movimento. A partir do comprimento do fio escolhido, podemos perceber a variação no período de oscilação do pendulo. Passando o mouse sobre as palavras em negrito, a simulação fornece mais informações para complemento da aula.

Formulário de Avaliação

 

 

 

Nome	Tipo
Pêndulo	Animação/simulação

http://www.cepa.if.usp.br/e-fisica/mecanica/universitario/cap04/berco-newton.swf http://efisica.if.usp.br/mecanica/universitario/tempo/cotidiano/

A avaliação será realizada pele processo de Rubrica, e será auto avaliativa para o aluno, preenchendo o formulário no final da aula, o critério utilizado é o conhecimento adquirido após explorar as simulações.