Experimento giroscópio

Universidade de Brasília
Física 2 Experimental – Turma B
Professor: Nilo Makiuchi
Alunos: Suellen Silva, Jéssica Tavares, Ramon Lauton
Grupo: 06
Data: 19/11 e 26/11

Relatório: Experimento III – Movimento do Giroscópio

OBJETIVOS

O experimento será dividido em duas partes, uma qualitativa e outra quantitativa. O objetivo específico da parte quantitativa do experimento é estudar o movimento do Giroscópio observando os efeitos relacionados ao momento angular no movimento de rotação e a determinação do momento de inércia do giroscópio usando dois métodos: a lei da conservação da energia mecânica e o movimento de precessão
O procedimento qualitativo tem como objetivo fazer o grupo ter contato com as grandezas vetoriais envolvidas, determinando sua orientação no Movimento do Giroscópio.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

O giroscópio possui três eixos de rotação: o eixo vertical, o eixo horizontal e o eixo de rotação do disco. Quando em equilíbrio, o somatório das forças externas e o somatório dos torques externos têm de ser constantes e iguais a zero. De tal forma que o giroscópio mantenha fixa a direção de seus momentos linear e angular.
Quando submetido a um torque externo, o vetor momento angular tende a ter a mesma orientação daquele. Esse comportamento é denominado movimento de precessão e obedece à segunda lei de Newton, que diz que o torque é a variação do momento angular. O momento de inércia pode ser calculado a partir da conservação da energia mecânica. Travando-se o eixo do giroscópio de modo que ele possa girar apenas em torno do seu próprio eixo de rotação, dependurando-se uma massa por uma corda enrolada na polia de raio r e liberando-a de uma altura h acima do solo, esse peso acelerará o disco do giroscópio até atingir uma velocidade angular w. Na iminência de atingir o solo, a energia cinética do sistema consiste da soma da energia cinética de rotação do disco e da energia cinética de translação do peso:
(1)
Considerando que a velocidade