Relatório experimental

SUMÁRIO

1. OBJETIVOS 2
2. TEORIA 2
3. MÉTODOS UTILIZADOS 3
4. APRESENTAÇÃO DOS DADOS 3
5. RESULTADOS 4
6. ANÁLISE DOS RESULTADOS 6
7. QUESTÃO 6
8. CONCLUSÕES 7
9. REFERÊNCIAS 8

MOMENTO DE INÉRCIA E DINÂMICA DE ROTAÇÃO

1. OBJETIVOS:
A experiência realizada tem o intuito de medir o momento de inércia I de um aro de bicicleta e verificar a extensão da Segunda Lei de Newton para o movimento de rotação de um objeto em torno de um eixo fixo centralizado nesse aro, mostrando que o torque resultante aplicado sobre o aro é dado pela equação:

E que o momento de inércia I calculado pela expressão  é o mesmo que o valor encontrado a partir da definição de Momento de Inércia quando se conhece a massa do objeto e sua distribuição espacial, dado por:

Quando não se conhece a distribuição exata da massa do aro, pode-se afirmar que o resultado da integral está entre os extremos:

2. TEORIA:
De acordo com a Segunda Lei de Newton para um corpo com movimento circular, isto é, para um corpo em rotação, podemos determinar sua posição e velocidade em função de variáveis como o ângulo e a velocidade angular, além do raio da trajetória.

Sabemos que a velocidade linear de um movimento circular é dada por v=ω.r , onde ω é a velocidade angular e r é o raio de giro, então, como o raio do aro é uma constante:

Sabendo que a derivada da velocidade angular em função do tempo nos fornece a aceleração angular α, e multiplicando os dois lados pelo raio, temos:

Como a força aplicada pelo peso P e o raio r do aro são perpendiculares, temos então a fórmula para o torque, onde se define também o momento de inércia.

No caso da experiência realizada em laboratório, sabemos que o torque final  é resultado entre a tensão T no barbante e um torque te atrito  atuante no eixo do cilindro e pela resistência do ar.

3. MÉTODOS UTILIZADOS

Nesse estudo são utilizados:
Um aro de bicicleta;
Objeto de peso P;
Régua milimetrada;
Barbante;
Cilindro