Trabalho Prático – Física I
Dinâmica de Rotação
I- Introdução e objetivos da experiência
O objetivo desta experiência é fazer com que você verifique leis e princípios
relacionados com a dinâmica de rotação.
II - 1ª Experiência
Monte um plano inclinado e coloque sobre ele um cilindro oco, um cilindro maciço e
uma esfera, todos com mesmo diâmetro e mesma massa. Deixe-os rolar ao longo do plano.
1. Levarão todos ao mesmo tempo de queda ?
2. Qual deles terá mais energia cinética de rotação na base do plano e qual terá maior energia
cinética de translação ? Justifique.
3. Se o plano fosse liso e os corpos caíssem escorregando, o tempo de queda seria o mesmo para
os três ? Justifique.
4. Um disco de aço rola entre dois trilhos inclinados, apoiados em um eixo de raio pequeno.
Observe o que acontece quando o disco chega a base dos trilhos, no momento em que toca a
superfície horizontal. A velocidade de translação do disco variou ? explique o que você observou.
- 2ª Experiência
Na montagem da figura 1 você poderá realizar varias experiências que lhe permitirão
verificar a conservação do momento angular. Em primeiro lugar, procure lembrar-se do caráter
vetorial desta grandeza em que condições ela se conserva.
a) Se você se assentar sobre a plataforma, e um colega colocar a girar, como será o vetor que
representa em módulo, direção e sentido o momentum angular adquirido por você ?
b) Carregue nas mãos o par de alteres que está sobre a mesa e sentado na plataforma, mantenha
os braços abertos, pedindo ao colega que lhe comunique a rotação. Em seguida feche os braços.
O que acontece à sua velocidade a angular ? Por quê ?
c) Torne a esticar os braços e escolha um deles. Verifique o que vai acontecer e dê uma explicação
para os fatos. (Você provavelmente já observou dançarinos de balet, patinadores e nadadores
que saltam em trampolim, lançarem mão destes efeitos para variarem suas velocidades de
rotação.)
d) Ainda sobre a plataforma tome em suas mãos uma roda de bicicleta parada. Se você fizer esforço
e colocá-la a girar, o que acontece à plataforma ? Explique. Descreva o momento angular do
conjunto antes e depois da roda ser posta em rotação.
e) Se você estiver sobre a Terra, em lugar de estar sobre a plataforma ( isto é, se sua plataforma for
Terra) e repetir a experiência, o mesmo efeito será observado? O momento angular se
conserva ?
f)
Novamente assentado sobre a plataforma parada, peça um colega para lhe entregar a roda de
bicicleta já a girar em alta velocidade. O que acontece à plataforma depois que você recebe a
roda ?A velocidade da roda diminui ?
g) Mantenha o eixo da roda na vertical. Depois, incline-o até que mude de sentido de rotação. Em
cada posição, procure observar o que está acontecendo à plataforma e acompanhe suas
observações com explicações do fato.
Desenhe diagramas vetoriais dos momentos angulares postos em jogos e veja se a
conclusão tirada através deles para a variações de rotação da plataforma e da roda, confirmam suas
observações.