Rolamento de um cilindro

Atividade Experimental: Rolamento de um cilindro

Utilizando o programa Tracker, abra o arquivo de vídeo SAM_0952 e faça as marcações da posição do centro de massa e da posição da borda do cilindro. Tendo como referência os dados gerados responda:

1- Utilizando o gráfico da posição do centro de massa pelo tempo, explique e descreva com detalhes o movimento do centro de massa do cilindro.

No tempo inicial, a posição do centro de massa foi pouco alterada. Somente a partir do tempo 0,6, por exemplo, a posição em X fica acima de 10. Quanto mais o tempo passa, a posição se altera mais rapidamente. A mesma variação de tempo inicial, no fim do percurso altera mais a posição do centro de massa. Ou seja, a velocidade do centro de massa aumenta com o passar do tempo.

2- Utilizando o gráfico da posição da borda do cilindro pelo tempo, explique e descreva com detalhes o movimento da borda do cilindro.

Quando o cilindro começa a se movimentar, a borda em questão começa a ganhar velocidade, mas quando se encontra na parte inferior sua velocidade é menor e por isso, há um menor deslocamento. Ao subir, a borda ganha mais velocidade e altera sua posição mais rapidamente, seguindo este ciclo até o fim.

3- Usando os dados do programa meça a velocidade do centro de massa do cilindro quando ele esta se movimentando no plano horizontal.

S1 = 120,092 T1 = 2,533

S2 = 220,857 T2 = 3,6

V=Δs/Δt => S2-S1/T2-T1 = 220,857 – 120,092 / 3,6 – 2,533 = 96,477 / 1,067 => V = 90,419 cm/s

Ou: X=Xo+Vt => X=b+at => V = 90,663 cm/s

4- Usando os dados do programa meça a aceleração do cilindro quando ele se move pelo plano inclinado.

X = Xo + Vot + ½ At²

X = C + Bt + At²

X = 4,9 + 0,135 + 18,346 t²

½ At² = 18,346

At² = 36,692 cm/s

5- Determine a velocidade angular do cilindro quando ele se move pelo plano horizontal.

ɷ = ɵ2 - ɵ1 / t2 – t1 = Δɵ/Δt = 2π/(3,6 – 2,933) = 2π/0,6 => ɷ = 9,42 rad/s

Gráfico para resolução das questões 6, 7 e 8