Medição Momento de inercia

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Universidade Federal de S˜o Jo˜o del-Rei a a
Campus Alto Paraopeba
Laborat´rio de Fenˆmenos Mecˆnicos o o a Experimento 7

Momento de In´rcia e Conserva¸˜o do e ca
Momento Angular

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INTRODUCAO
¸˜

O movimento de rota¸˜o de um corpo (inicialmente em repouso) em torno de um determinado ca eixo ocorre quando uma for¸a ´ aplicada num ponto do corpo, de tal forma que o torque em c e rela¸˜o ao eixo de rota¸˜o ´ n˜o nulo. Se uma for¸a F for aplicada num ponto P de um corpo, ca ca e a c o torque τ , em rela¸˜o a um ponto O, tem m´dulo dado por ca o τ = F lsenφ,

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onde l ´ o bra¸o de alavanca, isto ´, a distˆncia entre o ponto de aplica¸˜o da for¸a e o eixo de e c e a ca c rota¸˜o O, e φ ´ o ˆngulo formado entre a for¸a e o bra¸o da alavanca. ca e a c c
O momento de in´rcia I de um corpo mede sua distribui¸˜o de massa em torno de um eixo e ca de rota¸˜o. Quanto maior for o momento de in´rcia de um corpo, mais dif´ ser´ fazˆ-lo girar. ca e ıcil a e Sua unidade de medida, no SI, ´ Kg × m2 . e A aplica¸˜o das leis de Newton e da cinem´tica ao movimento rotacional fornece rela¸˜es que ca a co s˜o an´logas `s rela¸˜es que j´ conhecemos para o movimento linear. Nesse caso, o an´logo da a a a co a a for¸a seria o torque, e o an´logo da massa seria o momento de in´rcia. Assim, a rela¸˜o an´loga c a e ca a a
` 2a. Lei de Newton, F = ma, seria: τ = Iα
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onde α ´ a acelera¸˜o angular. e ca
Os m´todos de energia tamb´m s˜o aplic´veis, sendo que a energia cin´tica associada a um e e a a e movimento rotacional vale:
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K = Iω 2
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2 onde ω ´ o m´dulo da velocidade angular. e o

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OBJETIVOS
• determinar experimentalmente o momento de in´rcia de um disco met´lico. e a
• Verificar o princ´ ıpio da conserva¸˜o do momento angular quando o anel cai sobre o disco ca em rota¸˜o, e encontrar seu momento de in´rcia. ca e

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MATERIAIS
• Discos e anel de metal
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