Módulo de Torção

1. RESUMO

Através de um experimento utilizando uma balança de torção, calculou-se o momento de inércia de um sistema e relacionou-o com o torque. Através da torção analisou-se e utilizou-se a Lei de Hooke para sistemas mecânicos oscilatórios. Na prática decorrida, foi calculado o módulo de torção do mesmo fio de aço ajustado em quatro comprimentos diferentes (10 cm, 15 cm, 20 cm e 25 cm) a partir da medida do tempo em que o fio preso a uma haste, que servia de suporte aos corpos, oscilava dez vezes em torno do seu eixo, sendo solto de um ângulo conhecido. O experimento foi realizado diversas vezes, com combinações de hastes e pesos diferentes na contagem das oscilações, resultando em tempos diferentes para o cálculo do módulo de torção. Por fim, verificou-se que o módulo de torção decresce com o aumento do comprimento do fio e esse aumento faz com que o período de oscilação para cada configuração de massa também aumente. Isso pode ser explicado pela Lei de Hooke, como também pela Lei de Newton para rotações.

2. INTRODUÇÃO

2.1. MÓDULOS DE TORÇÃO

Um tipo de movimento característico que se apresenta em diversos fenômenos, correspondendo a vibrações localizadas ou oscilações de corpos em torno de sua posição de equilíbrio. Sistemas mecânicos vibratórios incluem como exemplo, pêndulos de torção, diapasões, cordas de instrumentos musicais e colunas de ar em instrumentos de sopro. Em sólidos é comum que as forças internas entre as moléculas ou átomos sejam muitos intensas para impedir rupturas que podem ser causadas por forças externas menos intensas, porém pode ocorrer a deformação temporária ou permanente do material. Caso haja uma deformação temporária, a partir do momento que as forças externas cessam o sólido tende a voltar à forma original através de uma força ou toque restaurador que se opõe à força ou torque deformador.

2.2. TENSÕES DE CISALHAMENTO

Um corpo sólido cilíndrico com um de seus extremos fixos submetidos a uma força