Galileu Galilei (1564-1642) primeiro estudou porque um pêndulo balança. Seu trabalho foi o início do uso de medições para explicar as forças fundamentais.

Christiaan Huygens fez uso da regularidade do pêndulo para construir o relógio de pêndulo em 1656, que forneceu uma precisão que até então não tinha atingido. Este novo dispositivo teve uma precisão de 15 segundos por dia. Sir Isaac Newton (1642-1727) fez uso deste trabalho inicial ao desenvolver as leis do movimento. O trabalho de Newton, por sua vez, levou a desenvolvimentos posteriores, como o sismógrafo para medir terremotos.

Recursos

Pêndulos podem ser usados ​​para mostrar que a Terra é redonda. Pêndulos balançam com um padrão confiável e operam com a força invisível da gravidade, que varia dependendo da altitude. Se o pêndulo estiver diretamente sobre o Pólo Norte, o padrão de movimento do pêndulo parece mudar em um período de vinte e quatro horas, mas isso não acontece. A Terra gira enquanto o pêndulo permanece no mesmo plano de movimento.

Existem diferentes maneiras de se construir pêndulos que mudam a maneira de balançar. No entanto, a física básica por trás de como eles funcionam sempre permanece a mesma.

Estrutura

Um pêndulo simples pode ser feito com uma corda e um peso pendurado em um único ponto. Outro material pode ser usado para a corda, como uma haste ou fio. O peso, que é chamado de bob, pode ser de qualquer peso. O experimento de Galileu de soltar duas balas de canhão de diferentes pesos ilustra isso. Objetos de massa diferente aceleram sob a força da gravidade na mesma proporção.

Função

A ciência por trás do pêndulo é explicada pelas forças da gravidade e da inércia.

A gravidade da terra atrai o pêndulo. Quando o pêndulo ainda está pendurado, o arame e o peso são retos e em um ângulo de 90 graus em relação à Terra, enquanto a gravidade puxa a corda e o peso para a Terra. A inércia faz com que o pêndulo permaneça em repouso, a menos que uma força o faça se mover.

Quando o fio e o peso são movidos em movimento reto, o peso e o arame estão atuando sob inércia. Isso significa que, como o pêndulo está em movimento, ele continua se movendo, a menos que haja uma força que atue para fazê-lo parar.

A gravidade funciona no pêndulo enquanto ele está em movimento. A força motora se torna menor à medida que a força da gravidade atua no pêndulo. O pêndulo desacelera e depois retorna ao ponto inicial. Essa força de vaivém continua até que a força que iniciou o movimento não seja mais forte que a gravidade, e então o pêndulo está em repouso novamente.

A gravidade não está puxando o pêndulo de volta para retornar ao ponto inicial ao longo do mesmo caminho. A força da gravidade está puxando o pêndulo para baixo em direção à Terra.

Outras forças atuam em oposição à força do pêndulo móvel. Essas forças são a resistência do ar (atrito no ar), a pressão atmosférica (uma atmosfera no nível do mar, que diminui em altitudes mais elevadas) e o atrito no ponto em que o topo do fio está conectado.

Considerações
Equívocos

Quando ele estudou o pêndulo , Galileu descobriu que iria balançar em uma base regular. Seu balanço, chamado de período, pode ser medido. O comprimento do fio em geral não alterou o período do pêndulo.

No entanto, mais tarde, conforme os dispositivos mecânicos foram desenvolvidos, como o relógio de pêndulo, verificou-se que o comprimento do pêndulo muda o período. As mudanças de temperatura resultam em uma leve alteração no comprimento da haste, com o resultado sendo uma mudança no período.