Relatorio fisica 3

Experiência 01

Material utilizado:

Uma rampa montada em cima da bancada.
Uma esfera metálica.
Um cilindro maciço.
Um cilindro oco.

Momento de Inércia

A primeira lei de Newton estabelece que se a força resultante sobre um corpo é nula, os únicos estados de movimento possíveis para o corpo, num referencial inercial, são estados de velocidade constante (inclusive nula). A mudança de um estado a outro, com velocidade diferente, só é possível se o corpo fica sob a ação de uma força resultante não nula.

A segunda lei de Newton estabelece que a velocidade do corpo varia tanto mais rapidamente por efeito de uma força resultante não nula quanto menor for a sua massa. É nesse sentido que dizemos que a massa é a medida da inércia do corpo.
Mas, quando consideramos os movimentos de rotação, a medida mais apropriada da inércia de um corpo é o seu momento de inércia.
Exemplo:
Consideremos um aro fino, homogêneo, de raio R e massa M, para o qual queremos determinar o momento de inércia em relação a um eixo perpendicular ao plano que o contém e que passa pelo seu centro de massa.

FIGURA_01

Dividindo o aro em N partes iguais cada uma com massa m = M / N, temos: Na tabela abaixo, apresentamos alguns momentos de inércia. Devemos observar que existe um padrão nas expressões matemáticas dos momentos de inércia: uma constante numérica multiplica a massa que multiplica o quadrado de um comprimento característico do corpo (na direção perpendicular ao eixo).

Teorema dos Eixos Paralelos

Para calcular o momento de inércia de um corpo em relação a um eixo qualquer, é útil o teorema de Steiner, também chamado de teorema dos eixos paralelos:

O momento de inércia de um corpo em relação a um eixo qualquer é igual ao momento de inércia em relação ao eixo paralelo, que passa pelo centro de massa , somado ao produto da massa do corpo (M) pela distância entre os eixos (h) ao quadrado.

Matematicamente: