Inercia

Objetivos:

☛Analisar a relação entre velocidade angular e momento de inércia de um corpo rígido em rotação
Observar as variações do momento de inércia quando, em um corpo rígido em rotação alteramos a sua distribuição de massa.
Perceber experimentalmente o torque utilizando uma banqueta giratória.
Constatar a segunda lei de Newton na rotação fazendo experimentos com uma banqueta giratória e halteres.
Conservação do momento angular de um corpo rígido que gira em torno de um eixo fixo.

INTRODUÇÃO

“A inércia é uma característica de todos os corpos, que pode ser definida como uma resistência à aceleração. Quando a velocidade de um corpo varia em valor absoluto, ou quando este se move em trajetória não retilínea, surgem os efeitos de inércia sob a forma de forças (fictícias) atuantes sobre o corpo.” Segundo o físico e filósofo Mach (1836-1916) a inércia de um corpo tem origem numa interação entre o corpo e todas as outras massas do Universo. Esta também define a 1ª lei de Newton que diz que “quando a força resultante sobre um corpo é igual a zero, ele se move com velocidade constante (que pode ser nula) e aceleração nula” (Young e Freedman). Momento de Inércia Momento de inércia ou inércia rotacional (I) nos diz como a massa do corpo em rotação está distribuída em torno do eixo de rotação, ou seja, envolve não apenas a massa mas também a forma como esta massa está distribuída. É constante para um corpo rígido particular e para um eixo de rotação particular. Quando se trata de corpos de pequenas massas, será utilizado a fórmula de aplicação direta para calcular o momento de inércia do corpo, mas para corpos de massas maiores será utilizado a integração à ordem diferente para cada tipo de momento.

Pode-se citar como exemplo, o fato de ser mais fácil girar uma longa haste em torno de seu eixo central (longitudinal) do que quando girado em torno de um eixo perpendicular à haste que passa através de seu centro. A razão