Pêndulo de Foucault

PROJETO CIÊNCIA NA BAGAGEM
Roteiro para estudo de vídeo
Prof.:
Patrocínio:
Aluno:
FINEP
Data: _____/_____/_____
Curso:
Sala :
n°:
Turma:
Aluno:
n°:
Roteiro elaborado por Luiz André Mützenberg para o filme vt_cb_15.mpg - Projeto Ciência na Bagagem - http://gaia.liberato.com.br/ciencianabagagem
PÊNDULO DE FOUCAULT
Objetivo: compreender por que a direção da oscilação do pêndulo de Foucault muda.
Na década de 1840, Jean Bernard Leon Foucault constatou que um pêndulo, oscilando no hemisfério norte, altera a
direção de suas oscilações no sentido horário, devido à rotação da Terra. As primeiras experiências, para confirmar esta
constatação de Foucault, foram realizadas com um pêndulo
com 2,0 m de comprimento e 5,0 kg de massa e outro com
11,0 m de comprimento e 7,0 kg de massa.
Depois de testar sua hipótese foi montada em 1851, no
Pantheon, o pêndulo com 67,0m de comprimento e 28,0 kg,
que se tornou famoso. Para descrever os efeitos observados
em seu pêndulo, Foucault se baseou em um artigo de 1837,
no qual Poisson divulgou cálculos realizados por Coriolis,
em 1831, sobre acelerações laterais existentes em referenciais
que giram. Poisson imaginou que o efeito não poderia ser
observado, mas Foucault recorreu ao acúmulo dos efeitos de
muitas oscilações para demonstrar o efeito.
Ainda hoje a experiência de Foucault fascina, sendo
considerada a única demonstração da rotação da Terra, possível de ser realizada na superfície da mesma.
Este vídeo pretende auxiliar na compreensão do efeito
observado no pêndulo de Foucault. Para isto, foi construído
um pêndulo de pequeno comprimento, fixo a uma base móvel.
Para determinar o comprimento L do pêndulo, você deve cronometrar seu período T e usar a equação,
L .
Eq. 1
T  2. .
g
1. Qual é o comprimento do pêndulo usado na experiência?
O pêndulo foi observado (filmado) de duas maneiras diferentes. No primeiro clipe, um aluno parou sobre a mesa
para segurar a filmadora verticalmente e acima do centro da
plataforma girante. O pendulo foi posto a oscilar, sendo o
resultado apresentado no clipe “movimento do pêndulo no
referencial da sala”.
Responda às perguntas 2 a 4 baseado neste caso.
2. Em relação à sala, a direção do movimento de oscilação
muda? Explique.
3. Em relação à plataforma, a direção do movimento de oscilação muda? Explique?
4. Quando a plataforma gira no sentido horário, qual será o
sentido da rotação do pêndulo para um observador que esteja
sobre a plataforma? Explique.
No segundo clipe, a filmadora foi fixada no pêndulo,
também para tomar uma vista superior do pêndulo. O pêndulo foi posto a oscilar e depois se girou a plataforma e juntamente a filmadora; o resultado pode ser visto no clipe “movimento do pêndulo no referencial da plataforma”.
Responda as perguntas 5 a 7 baseado nesta caso.
5. Em relação à sala, a direção do movimento de oscilação
muda? Explique.
6. Em relação à plataforma, a direção do movimento de oscilação muda? Explique?
7. Quando a plataforma girar no sentido horário, qual será o
sentido da rotação do pêndulo para um observador que esteja
sobre a plataforma? Explique.
Referências
SILVA, Rodrigo Martins; FIGUEIREDO, Brenno Brummel; e CASTRO,
Rômulo Augusto de Costa. Pendulo de Foucault. Atas do XV Simpósio
Nacional de Ensino d Física. Curitiba. 2002.
Fig. 1. Vista superior do pêndulo usado nas filmagens.
Conclusão: ___________________________________________________________________________________________