Relatório de física experimental

UNIVERSIDADE FEDERAL

Relatório da prática 06:
Estudo do momento de inércia de sistemas discretos pelo método científico

São Carlos – SP
2013
1 RESUMO

Para a determinação dos momentos de inércia, foi montado um sistema girante e foram feitas medições, através de cronometro, do tempo de queda, variando as massas primeiro, e depois, os raios para a determinação dos coeficientes da equação empírica do momento de inércia de uma partícula. O valor e constantes dos coeficientes encontrados foram, respectivamente, C = 1, 18, k = 1 e r = 2.

2 OBJETIVOS
Esse relatório teve por objetivos medir o momento de inércia de sistemas discretos e a determinação da relação empírica entre o momento de inércia, a massa e a distribuição de massa de sistemas discretos, através do método científico.

3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Define-se momento linear p de um corpo como sendo o produto de sua massa total M pela sua velocidade v. Pela segunda lei de Newton, temos:
F=dp/dt=Ma
Assim, considera-se que a massa M esta associada a dificuldade para alterar a quantidade de movimento do corpo, qualitativamente, a massa de um corpo “mede” sua inércia, logo quanto maior a inercia de um corpo maior deverá ser a força aplicada para acelerá-lo.
Pode-se utilizar um raciocínio análogo para descrever o movimento de rotação de corpos rígidos. Cada partícula de um corpo rígido que gira em torno de um eixo de rotação tem a mesma velocidade angular ш. A um corpo que realiza um movimento de rotação com velocidade angular ш pode-se associar um momento angular L que pode ser representado pela seguinte equação:
L=I ш
Onde I é seu momento de inércia. A forma rotacional para a segunda lei de Newton pode ser escrita da seguinte forma:
Ŧ = dL/dt= Iα
Onde Ŧ é o torque e α a aceleração angular.
Pode-se considerar que o momento de inércia I está associado à dificuldade para alterar o momento angular L do corpo. Quanto maior o momento de inércia de um corpo