Relatório Física Experimental - Momento de Inércia

1. Objetivo

O experimento com base no momento de inercia tem como objetivo a determinação do momento de inercia de um sistema com eixo fixo de forma experimental.
A conservação da energia mecânica também será estudada no experimento.
O objetivo desse estudo, além de determinar o momento de inercia e conservação de energia mecanica experimentalmente, comparar os resultados com os encontrados na literatura, afim de concluir o sucesso do experimento

2. Resumo

Dispondo de um conjunto eixo-disco, e instrumentos que possibilitavam o experimento, tais como tacômetro e cronometro, medimos e anotamos todos os dados necessários para determinação da conservação de energia mecânica e do momento de inercia.
Explorou-se todos os aspectos do disco, como sua rotação baseada numa força de tração imprimida por uma massa presa a um fio enrolado a esse disco, e o limite de voltas desse mesmo disco com essa mesma força de traçao.
O experimento mostrou-se de acordo com a teoria, baseado nos resultados obtidos.

3. Introdução Teórica

3.1 Momento de inercia
Em mecânica, momento de inercia mede a distribuição de massa em torno de um eixo. Qnto maior o momento, mais difícil faze-lo girar [1]
Em geral, momento de inercia é definido por

i = mr²
Sendo i = momento de inercia
M = massa
R = raio
Se o corpo eh formado por um conjunto de partículas:
I = (soma)mr² [1]
Para um corpo rígido, podemos integrar entre o raio externo (R) e o raio do furo central (r), chegando a seguinte equação:
I = ½ rps (r4 – r04) [2]
[ Onde r = pi (escrever o pi, não tinha no pc) ]
P = ro = densidade do material
S = espessura.

Os corpos rígidos possuem um momento de inercia diferente baseado em sua forma geométrica.
Para o disco, esse momento de inercia é de:
I = 1/2mr²
3.2 Conservaçao de energia mecânica
A conservação de energia ocorre quando não há dissipação de energia externa. Em alguns casos, como o nosso, há uma dissipação muito pequena que pode ser desprezada.