Pêndulo Simples vs Pêndulo Composto
Pêndulos são um tipo de objeto que exibe movimentos oscilatórios periódicos. O pêndulo simples é a forma básica do pêndulo, com a qual estamos mais familiarizados, enquanto o pêndulo composto é uma forma estendida do pêndulo simples. Ambos os dispositivos são muito importantes na compreensão de campos como a mecânica clássica, ondas e vibrações e outros campos relacionados na física. Neste artigo, vamos discutir o que são pêndulo simples e pêndulo composto, seu funcionamento, as fórmulas matemáticas que descrevem o movimento do pêndulo simples e do pêndulo composto, as aplicações desses dois, as semelhanças entre o pêndulo simples e o pêndulo composto, e finalmente a diferença entre o pêndulo simples e o pêndulo composto.
Pêndulo Simples
O pêndulo simples consiste em um pivô, uma corda e uma massa. Para facilitar os cálculos, assume-se que a corda não é elástica e tem massa zero, e a viscosidade do ar na massa é desprezível. A corda é girada e a massa é pendurada pela corda para que possa oscilar livremente. As únicas forças que atuam sobre a massa são a força gravitacional e a tensão da corda. O movimento de um pêndulo simples para ângulos muito pequenos é dito na forma de oscilações harmônicas simples. O movimento harmônico simples é definido como um movimento que assume a forma de a=– (ω^2) x onde “a” é a aceleração e “x” é o deslocamento do ponto de equilíbrio. O termo ω é uma constante. Um movimento harmônico simples requer uma força restauradora. Neste caso, a força restauradora é o campo de força conservativo da gravitação. A energia mecânica total do sistema é conservada. O período de oscilação é dado por onde l é o comprimento da corda e g é a aceleração gravitacional. Se houver viscosidade ou qualquer outra força de amortecimento, o sistema é identificado como uma oscilação amortecida.
Pêndulo Composto
O pêndulo composto, também conhecido como pêndulo físico, é uma extensão do pêndulo simples. O pêndulo físico é qualquer corpo rígido que é girado de modo que possa oscilar livremente. O pêndulo composto tem um ponto chamado centro de oscilação. Este é colocado a uma distância L do pivô onde L é dado por L=I/mR; aqui, m é a massa do pêndulo, I é o momento de inércia sobre o pivô e R é a distância até o centro de massa do pivô. O período de oscilação para o pêndulo físico é dado por T=L é conhecido como o comprimento da giração.
Qual é a diferença entre pêndulos simples e compostos?
• O período e, portanto, a frequência do pêndulo simples depende apenas do comprimento do fio e da aceleração gravitacional. O período e a frequência do pêndulo composto dependem do comprimento da rotação, do momento de inércia e da massa do pêndulo, bem como da aceleração gravitacional.
• O pêndulo físico é o cenário da vida real do pêndulo simples.
