Rolamentos de corpos rígidos

Módulo 5 – Rolamento e translação de corpos rígidos
1) OBJETIVOS
• Estudar o movimento de um corpo rígido, analisando-o como uma composição de um movimento de translação e outro de rotação.
2) MODELO TEÓRICO

2.1) Movimento de rotação

No movimento de rotação pura as partes de um corpo descrevem trajetórias circulares cujos centros situam-se sobre uma mesma reta chamada de eixo de rotação. No movimento de rotação pura todas as partes de um corpo sofrem o mesmo deslocamento angular.

2.2) Movimento de transçalação No movimento de translação pura todas as partes de um corpo sofrem o mesmo deslocamento linear. Num corpo rígido com movimento de translação sem rotação, a cada instante a aceleração de todos os pontos é a mesma, igual à aceleração do centro de massa, que é igual à soma das forças externas dividida pela massa do corpo. Como o corpo não roda, a soma dos momentos de todas as forças em relação ao centro de massa deverá ser nula. Há que ter atenção ao facto de que a soma do momentos é nula unicamente em relação ao centro de massa; em relação a outro ponto P, a soma dos momentos será igual e oposta ao momento da força resultante, que atua no centro de massa, em relação a P.

3) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.1) Experimento: Utiliza-se uma canaleta de dois trechos, um inclinado e outro horizontal, e duas esferas de aço de raios diferentes. Antes de começar o experimento, são feitas todas as medidas da canaleta e das esferas que serão precisas para a tomada de dados, como as cinco alturas de lançamento de cada esfera, altura da base da canaleta até o chão, largura da abertura da canaleta, raio das esferas. O experimento consiste em soltar cada esfera das alturas predeterminadas para que rolem até o final da canaleta e realizem um movimento balístico até chegar ao chão. Neste, estarão um papel branco sobreposto de um papel carbono que irão marcar o alcance da esfera.

3.2)