O que é física de pêndulo?
A física do pêndulo é usada para descrever o movimento oscilante de um pêndulo causado pela gravidade. Para criar um pêndulo, um peso, chamado bob, é pendurado em um ponto fixo, chamado pivô. Ao puxar o pêndulo para trás e soltá-lo, ele irá balançar para frente e para trás devido à força da gravidade e à tensão ao longo da corda ou fio do qual está pendurado o peso. O movimento continua como resultado da inércia.
De acordo com a lei básica da inércia, se um corpo está em repouso ou em movimento, ele continuará nesse estado, a menos que seja acionado por uma força externa. No caso da física do pêndulo, o pêndulo continuará oscilando, a menos que uma força externa atue para detê-lo. Como não há forças externas atuando sobre ele, ele pode continuar oscilando indefinidamente no mesmo arco.
A ação de um pêndulo é um bom exemplo da conservação de energia mecânica. Esta lei da física afirma que a energia dentro de um sistema sempre permanece constante. Em outras palavras, a soma da energia é sempre a mesma e a energia não pode ser criada ou destruída. Existem muitos tipos diferentes de estados de energia nos quais um objeto pode estar, como cinético, potencial, químico, nuclear e térmico. Os estados de energia potencial e cinético, ou móvel, são os que são medidos e observados na física do pêndulo.
Quando um pêndulo está balançando, seu estado de energia muda com base em onde o arco está, mas o que permanece igual é a soma total do potencial e da energia cinética do bob - em outras palavras, a energia é conservada. No ponto mais alto do pêndulo, ele não tem velocidade e toda a energia no sistema é potencial. À medida que cai no arco, o bob ganha velocidade e energia cinética enquanto perde energia potencial. Uma vez que passa pelo fundo do arco, começa a desacelerar e perde energia cinética enquanto ganha altura e energia potencial. Embora a energia cinética e a energia potencial variem, as medições da física do pêndulo mostram que o total permanece o mesmo em todos os pontos do arco do pêndulo.
Na física do pêndulo, presume-se que a resistência e o atrito do ar sejam inexistentes na bobina. Como a energia de um sistema de pêndulo é conservada, diz-se que ele possui um movimento perpétuo, que pode continuar indefinidamente enquanto não houver perda de energia para outros objetos ou arredores. O fato de um pêndulo continuar oscilando da mesma maneira ao longo do tempo é o motivo pelo qual ele foi usado nos relógios para manter o tempo e foi inicialmente usado para fazer medições da força gravitacional.