Estudo da rotação de um corpo rígido

Relatório de Ensaio | Estudo da rotação de um corpo rígido em torno de um eixo fixo | | 10 de Janeiro de 2011 |

Instituto Superior de Engenharia do Porto

Departamento de Engenharia Civil
Engenheiro Cristiano Abreu: [e-mail]

Física Experimental

RELATÓRIO DE ENSAIO – ESTUDO DA ROTAÇÃO DE UM CORPO RÍGIDO EM TORNO DE UM EIXO FIXO

Data da realização do ensaio:

04 de Janeiro de 2011

Índice:

1. Introdução ……………………………………………………………………….…..4-5 2.1 Objectivos ……………………………………………………………………………....6 2. Descrição da Experiência ...…………………………………………………………......6 3.2 Material Utilizado …….……………………...…………………………………………6 3.3 Procedimento Experimental ……………….…………………………………….……...6 3.4 Precisão …………………………………………………………………………………7 3. Resultados Obtidos ………………………..……………………………………………7 4.5 Cálculos Efectuados ……………….……….…………………………………….…..8-9 4. Conclusão ……………………………………………………………………………..10 5. Bibliografia ………………………….…………………………………………………11

1. Introdução

A energia cinética, Ec, de um corpo em movimento depende da sua massa e da velocidade com se move: Ec = ½ m.v².
Num corpo rígido, constituído por poucas partículas, que roda em torno de um eixo fixo, todas as partículas exteriores ao eixo rodam com a mesma velocidade angular ω, mantendo constantes as suas distâncias relativas.
A velocidade linear v de cada partícula, depende da distância (raio) a que esta se encontra do eixo de rotação, v = ω.r, pelo que o valor de Ec será diferente para cada uma.
Fig.1- Na pá do helicóptero, as duas partículas a e b, têm velocidades lineares diferentes porque rodam um mesmo ângulo θ a diferentes distâncias do eixo de rotação.

Assim, para um corpo rígido, a energia cinética rotacional será: Ec rotacional= (12m×v2) ,isto é, a soma das energias cinéticas de todas as partículas que constituem o corpo. Utilizando estas relações, podemos escrever:
Ec rotacional= 12m×(ϖ×r)2 onde o termo entre parênteses