Fisica

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 20 (4855 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 16 de abril de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
A UA U L A
LA

11

11

Vamos dar uma
voltinha?
A

patinadora desliza sobre o gelo, braços
estendidos, movimentos leves, música suave. De repente encolhe os braços junto
ao corpo, gira velozmente como um pião, volta a estender os braços e pára por
alguns instantes. O público, encantado, aplaude.
Cristiana, comovida, assiste à cena pela televisão. Então, uma pergunta lhe
ocorre. Porque sempre que giram desse jeito os patinadores encolhem os braços
e, quando querem parar, voltam a estendê-los? Será que isso tem alguma coisa
a ver com a Física?
É claro que sim. Tudo tem a ver com a Física. Se ela fizer essa pergunta a um
físico, ele provavelmente lhe dirá que a patinadora encolhe os braços para girar
mais depressa, devido ao princípio da conservação do momento angular Éuma
angular.
forma complicada de explicar uma idéia razoavelmente simples. Suponha que
um corpo está girando e não há nenhuma ação externa atuando sobre ele. Quanto
mais concentrada a massa desse corpo estiver no seu eixo de rotação, mais
rapidamente ele pode girar, ou vice-versa. Se a distribuição da massa se afastar
do eixo de rotação, ele vai girar mais lentamente.

Figura 1a

Observea Figura 1a. Com os braços encolhidos, a massa da patinadora está
mais concentrada junto ao seu eixo de rotação, por isso ela gira mais rapidamente
do que com os braços abertos. Abrindo os braços, ela distribui sua massa de forma
a afastá-la ao máximo do seu eixo de rotação. Assim, o seu movimento fica mais
lento e mais fácil de parar.
Uma demonstração experimental muito interessante podeilustrar essa
afirmação.

AULA

11
Figura 1b

Observe a Figura 1b. Uma pessoa sentada numa cadeira giratória, segurando
dois halteres com os braços estendidos, é posta a girar. Se ela encolher os braços,
trazendo os halteres para junto do seu corpo, a rapidez do seu movimento de
rotação aumenta. Se ela voltar a estendê-los, a rapidez diminui, sem que para isso
tenha sido feita qualqueração externa. Essa compensação entre rapidez de rotação
e distribuição de massa é explicada pelo tal princípio da conservação do momento
angular.
angular
Mas essas não são as únicas características interessantes do movimento
de rotação. Um pião, por exemplo, só pode permanecer em equilíbrio enquanto gira; as bicicletas só podem se manter em equilíbrio devido ao
movimento de rotação de suasrodas.
Veja na Figura 2 que, graças à rotação, o pião se mantém em
pé sozinho, em equilíbrio, apoiado apenas numa extremidade
do seu eixo. A própria Terra mantém constante a inclinação do
seu eixo graças ao seu movimento de rotação.
Figura 2

O movimento de rotação está sempre presente em nosso dia-a-dia. Todos os
veículos têm rodas, quase todas as máquinas têm eixos e polias que giramligadas
por correias e engrenagens. Infelizmente, nem todos os aspectos da rotação
poderão ser estudados neste curso. Muitos exigem uma formulação matemática
muito complicada, mas algumas noções básicas necessárias à sua compreensão
serão vistas aqui.

Rotação: um movimento periódico
Imagine uma roda de bicicleta ou a polia de um motor girando. Durante esse
movimento, cada ponto da roda ou dapolia descreve circunferências, continuamente. Em outras palavras, durante o movimento, cada ponto passa repetidas
vezes pela mesma posição. Por isso, o movimento de rotação é considerado um
periódico.
movimento periódico
O número de circunferências, ou ciclos descritos numa unidade de tempo
ciclos,
é a freqüência desse movimento. Assim, se cada ponto da polia de um motor
descreve 600ciclos em 1 minuto, dizemos que essa polia gira com uma freqüência
de 600 ciclos por minuto. Nesse caso, ao invés de ciclos, costuma-se dizer
rotações. Logo, a freqüência é de 600 rpm (rotações por minuto). Se adotarmos
o SI, a unidade de tempo deve ser o segundo Portanto, como essa polia descreve
segundo.
600 ciclos em 60 segundos (1 minuto), a sua freqüência será:
600 ciclos
= 10 ciclos / s...
tracking img