Atividade Experimental: 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 as imagens e o gráfico da posição do centro de massa pelo tempo, explique e descreva com detalhes o movimento do centro de massa do cilindro. Responda:
a) Como é o movimento do cilindro quando ele está no plano inclinado? Explique como você chegou a essa conclusão?

b) Que tipo de movimento o centro de massa do cilindro tem quando está sobre o plano horizontal? Explicite o raciocínio que você utilizou para chegar a essa conclusão?

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

Enquanto o objeto está fazendo sua trajetoria e a borda atinge o ponto mínimo (encosta no plano), a velocidade da mesma é igual a 0. E quando ela sai do ponto minimo, sua velocidade começa aumentar até atingir o ponto máximo (mais alto da borda), neste momento sua velocidade é máxima.

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

∆S = Sf – Si = 218,9cm – 116,5cm = 102,37cm
∆t = Tf-Ti = 3,6s – 2,47s = 1,13s

Vm = ∆S/∆T = 102,37/1,13 = 90,59cm/s

X= X0 + VT => 218,9 = 116,5 + V*1,13 => V = 218,9 – 116,5 / 1,13 => V= 90,59 cm/s

Obs: T = 1,13s é o tempo que o objeto fica no plano horizontal

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

X = X0 + V0t + ½ at²
X = c + bt + at² => X = 1,072 + 8,876t + 14,966t²
½a = 14,966 => a = 29,93 cm/s²

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

∆T = Tf – Ti = 2,6s – 1,8s = 0,8s
W = 2ᴫ / T => 2 ᴫ/0,8=> 8/5 ᴫ rad/s

6- Determine a velocidade linear da borda