Giroscopio

Experimento 3
Giroscópio

10/09/2013
Grupo: 4
Participantes: Flávio Fonseca Ferreira 12/0050862 Lis Vale Bentes 11/0128087 Stephanie Correia Costa 12/0022354
Objetivos:
O presente experimento tem como principal objetivo a determinação do momento de inércia de um giroscópio, realizada através da análise da conservação da energia mecânica e o movimento de precessão.
Além disso, a compreensão de mecanismos relacionados ao movimento de rotação e as várias grandezas vetoriais envolvidas no movimento do giroscópio também foram analizadas.

Introdução teórica:
A maioria das grandezas usadas para descrever a cinemática e a dinâmica dos movimentos de translação tem um equivalente para o movimento de rotação. As direções e os sentidos dos vetores associados aos movimentos de rotação não são tão facilmente visualizados no caso dos movimentos de translação. Esses vetores que surgem são resultados das forças externas provocadas pelos pesos e derivam de produtos vetoriais, por isso nas componentes corretas se faz necessário aplicar a regra da mão direita para verificar a orientação desses vetores.

Considere o giroscópio descrito na figura 1. Ele pode girar quase livremente em torno de três eixos de rotação: o eixo vertical, o eixo horizontal e o eixo de rotação do disco. Em equilíbrio, a resultante das forças e a resultante dos torques atuantes sobre o giroscópio devem ser nulas. Assim, na ausência de forças externas, o giroscópio mantém fixa a direção dos seus momentos linear e angular. Quando submetido a um torque externo o giroscópio reage de acordo com a relação:

Essa expressão nos diz que o momento angular terá a sua direção alterada na mesma direção do torque aplicado. Isso explica, por exemplo, o movimento de precessão do giroscópio que ocorre quando um peso é dependurado em uma das extremidades (Nº 1 ou 2 da Fig. 2) de um giroscópio equilibrado,