Calculadora de Pêndulo Simples
Table of contents
O que é um pêndulo simples?Equação do período de um pênduloComo analisar um pêndulo em movimentoOutros pêndulosFAQsA calculadora de pêndulo simples da Omni é uma ferramenta que permitirá que você calcule o período e a frequência de qualquer pêndulo em pouco tempo. Continue lendo para aprender a equação do período de um pêndulo e usá-la para resolver todos os problemas relacionados à oscilação de um pêndulo.
Fizemos um vídeo sobre pêndulos! Você pode assisti-lo aqui:
O que é um pêndulo simples?
Em primeiro lugar, um pêndulo simples é definido como uma massa pontual (que não ocupa espaço) suspensa em uma corda ou haste sem peso. Esse pêndulo se move em um movimento harmônico, o que significa que as oscilações se repetem regularmente. Neste tipo de movimento a energia cinética é transformada em energia potencial e vice-versa. Descubra como isso ocorre na calculadora de movimento harmônico simples 🇺🇸 da Omni.
Se você quiser calcular a energia do pêndulo, certifique-se de usar nossa calculadora de energia cinética e nossa calculadora de energia potencial.
Equação do período de um pêndulo
Surpreendentemente, para pequenas amplitudes (pequeno deslocamento angular da posição de equilíbrio), o período do pêndulo não depende nem de sua massa, nem da amplitude. Normalmente, supõe-se que um "pequeno deslocamento angular" significa ângulos entre -15º e 15º. A fórmula para o período do pêndulo é:
T = 2π√(L/g)
onde:
T: período de oscilações, é o tempo que o pêndulo leva para completar um movimento completo para frente e para trás;L: comprimento do pêndulo (da corda na qual a massa está suspensa); eg: aceleração da gravidade. Na Terra, esse valor é igual a 9,80665 m/s2. Esse é o valor padrão na calculadora de pêndulo simples.
Você pode encontrar frequência do pêndulo como o inverso do período:
f = 1/T = 1/[2π√(g/L)]
Como analisar um pêndulo em movimento
- Determine o comprimento do pêndulo. Por exemplo, ele pode ser igual a 2 m.
- Decida um valor para a aceleração da gravidade. Usaremos o valor terrestre de 9,80665 m/s², mas fique à vontade para verificar como o pêndulo se comportaria em outros planetas.
- Calcule o período de oscilações de acordo com a fórmula acima:
T = 2π√(L/g) = 2π ⋅ √(2/9,80665) = 2,837 s. - Encontre a frequência como o inverso do período:
f = 1/T = 0,352 Hz. - Você também pode deixar que a calculadora de pêndulo simples faça todos os cálculos para você!
Outros pêndulos
Para um pêndulo com deslocamento angular superior a 15º, o período também depende do momento de inércia da massa suspensa. Esse tipo de pêndulo é estudado em nossa calculadora de pêndulo físico 🇺🇸, e a equação para seu período tem a forma de:
T = 2π√(I/mgD)
onde:
m: massa do pêndulo;I: momento de inércia da massa; eD: distância do centro de massa até o ponto de suspensão.
Como calcular o período de um pêndulo simples?
Para calcular o período de um pêndulo simples, siga as instruções fornecidas:
-
Determine o comprimento
Ldo pêndulo. -
Divida
Lpela aceleração devido à gravidade, ou seja,g = 9,8 m/s². -
Pegue a raiz quadrada do valor da etapa 2 e multiplique-a por
2π. -
Parabéns! Você calculou o período de um pêndulo simples.
Como determinar a aceleração devido à gravidade usando um pêndulo simples?
Para determinar a aceleração devido à gravidade usando um pêndulo simples, proceda da seguinte forma:
-
Meça o período
Tpara uma oscilação usando um cronômetro. -
Determine o comprimento
Ldo pêndulo. -
Divida o comprimento
Lpelo quadrado do período T. -
Multiplique o valor obtido na etapa 3 por
4π²e você irá obter o valor da aceleração devido à gravidade,g.
Como calcular o comprimento de um pêndulo simples?
Para calcular o comprimento de um pêndulo simples, use a fórmula L = (T/ 2π)² × g. Onde T é o período do pêndulo simples e g é a aceleração devido à gravidade.
Qual é o comprimento de um pêndulo simples com um período de 2 segundos?
99,36 cm. Usando a fórmula L = (T/ 2π)² × g, podemos determinar que o comprimento de um pêndulo simples com um período de 2 segundos é de 99,36 cm.