Relatório Momento de Inércia

Momento de Inércia

Objetivo: Determinar o momento de inércia de:

a) Uma partícula
b) Um disco
c) Um disco em relação a um eixo paralelo ao eixo que passa pelo centro de massas.

Momento de Inércia:

O momento de inércia, ou inércia rotacional, é uma medida da resistência que um corpo oferece ao movimento de rotação. Ou seja, é o análogo rotacional da massa no movimento linear.

Para um sistema de i partículas com coordenada de posição ri (em relação ao eixo de rotação) e massa Mi, o momento de inércia é definido como:

, sendo que para o caso de termos um corpo contínuo, deve ser escrito como:

Teorema dos Eixos Paralelos:

A inércia rotacional em relação a um eixo que é paralelo ao eixo que passa pelo centro de massas do corpo é dada por:

Onde ICM é o momento de inércia em relação ao centro de massas e d é a distância daquele eixo ao eixo que passa pelo centro de massas

Momentos de Inércia:

Partícula:

Disco: (Em relação a um eixo que passa pelo centro de massas do disco – note que independe da espessura do disco).

Nivelamento da Base:

A base deve estar perfeitamente nivelada. Para isto deve ser seguido o mesmo procedimento usado no experimento da força centrípeta. Entretanto, o nivelamento deve ser feito usando o disco no extremo da plataforma giratória, como na Figura 3, no lugar da massa quadrada de 275 g.

Como Medir o Momento de Inércia:

Usando alguma das montagens para os sistemas rotacionais mostrados nas Figuras 2 e 3, o momento de inércia pode ser medido da seguinte maneira:

1. Como mostrado nas figuras, enrole na polia de raio r um fio de comprimento tal que a massa de tração m, amarrada no extremo livre do fio, possa cair por uma distância de aproximadamente 50 cm.

2. Fixe os pontos de início e fim do trecho onde será medido o tempo.

3. Para massas de tração de 10, 20, 30 e 40 g, soltar a massa e medir o tempo de queda (para efeitos de cálculo deverá