RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE FÍSICA

UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PERNAMBUCO

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

DISCIPLINA: FÍSICA 1

RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE FÍSICA

RECIFE, 21/11/2016

Dinâmica de rotação

Pela segunda lei de Newton, por causa de uma força resultante não nula, o vetor velocidade de uma partícula varia tanto mais rapidamente quanto menor for a sua massa (considerada constante). Assim, e nesse sentido, dizemos que a massa da partícula é uma medida de sua inércia. Mas, quando consideramos os movimentos de rotação de um corpo, é mais apropriado descrever a sua inércia pelo momento de inércia e o estado de movimento, pelo vetor momento angular.

A segunda lei de Newton para as rotações garante que, caso a inércia rotacional de um corpo permaneça constante, a mudança de um estado de movimento rotacional para outro, com momento angular diferente e velocidade de rotação diferente, só pode acontecer se existe um torque externo resultante não nulo sobre esse corpo. Além disso, a mudança de um estado de movimento para outro, de mesmo momento angular, mas de velocidade de rotação diferente, pode ocorrer pela alteração da distribuição de massa do corpo, ou seja, alterando sua inércia rotacional. Esta inércia rotacional é representada pelo momento de inércia do corpo. O momento de inércia é, para as rotações, o que a massa é para as translações, só que depende tanto da massa quanto de sua distribuição em torno do eixo de rotação.

Método

Considerando o bloco como um sistema, podemos relacionar a aceleração ás forças que agem sobre o bloco através da segunda lei de Newton. Considerando a roda como um sistema, podemos relacionar a aceleração angular ao torque que age sobre a roda. 

No apoiador é colocada a roda e ao redor dela é enrolada a corda, no final da corda é colocado um gancho com o peso. Deixa-se esse peso rente a roda na altura de 1 metro (com o auxílio da régua) no momento que for liberá-lo e para isso, o cronômetro deve ser zerado. Ao soltar o peso deve-se ativar o cronômetro e somente pará-lo quando o peso atingir o chão.

[pic 1]

[pic 2]

Podemos observar que quando o objeto for solto, ele vai sofrer uma força gravitacional em que vai puxar o corpo para baixo, assim quanto maior o peso do objeto, menor vai ser o tempo para ele chegar ao chão; ao mesmo tempo que a aceleração aumentou, o torque também aumentou.

Conclusão

O torque associado á tensão da corda produz uma aceleração angular do disco, fazendo assim a roda girar dependendo da sua aceleração. Quanto maior o torque na roda maior vai ser a velocidade e o giro que ela irá fazer.