Fisica I

ROTEIRO DE LABORATÓRIO
Unidade: FAC
Disciplina: Física I
Experimento 3: Cadeira Giratória

Curso: Engenharias
Horas previstas para a atividade: 90 min

1. Objetivo:

Mostrar a conservação do momento angular. Esclarecer as características do vetor momento angular --- nesta demonstração, em especial, o sentido do momento angular é importante.

2. Teoria:

(1) Vamos nos referir à figura abaixo onde, por simplicidade de desenho convertemos a cadeira numa banqueta

giratória

e

'alongamos'

o

eixo

da

roda,

para

melhor

visual.

Nota3: Para dar uma boa rotação à roda, convém dispor de um pequeno motor de indução (tipo motor de ventilador) que leva em seu eixo uma pequena roda (coisa de 4 a 5 cm de diâmetro) revestida de borracha (pneus de alguns brinquedos servem bem ao propósito). Para usar basta segurar o motor entre suas mãos e encostar essa rodinha na periferia da roda de bicicleta.

Aplicando o motor contra a roda (nota3), ou mesmo através de impulsos dados pela mão, a roda de bicicleta adquire a velocidade angular  e um momento angular L = I.(I é o momento de inércia em relação ao eixo). Então, a cadeira giratória, para garantir a conservação da quantidade de momento angular no sistema que não recebe forças externas, tem que girar no sentido oposto ao da roda, com uma velocidade angular ' e momento angular igual a -I. [veja ilustração (b), acima].

Quando a roda tem seu eixo de rotação na posição horizontal [veja ilustração (c), acima], não há nenhum momento angular no sentido vertical e, por isso, a cadeira não gira.
Virando a roda é virada de outros 90º [veja ilustração (d), acima], ficando de 'cabeça-para-baixo', teremos um momento angular da roda dirigido para baixo (contrário à situação b), de modo que a cadeira deverá girar em sentido oposto.
Observe as variações do experimento na ilustração abaixo.

Dando a roda já girando ao apresentador (como se ilustra abaixo), não haverá mudança no