PROJETO CIÊNCIA NA BAGAGEM
Roteiro para estudo de vídeo
Prof.:
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FINEP
Data: _____/_____/_____
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Roteiro elaborado por Luiz André Mützenberg para o filme vt_cb_08.mpg - Projeto Ciência na Bagagem - http://gaia.liberato.com.br/ciencianabagagem
MOVIMENTO DE PRECESSÃO: INFLUÊNCIA DA VELOCIDADE ANGULAR
Objetivo: estudar a relação existente entre a velocidade angular de um giroscópio e a velocidade do movimento de precessão.
A velocidade angular da precessão,  , pode ser calculada pela equação,
M .g.d ,
Eq. 1

I .
onde M é a massa do giroscópio, g é a gravidade, d é distância entre o centro de massa do giroscópio e o ponto de apoio
(suspensão) do mesmo, I é o momento de inércia do giroscópio e  é sua velocidade angular.
Fig. 1 - Giroscópio utilizado nas filmagens.
Nesta experiência você deve testar a aplicabilidade desta equação realizando medidas que confirmem as relações
que ela apresenta.
O giroscópio usado nas filmagens tem massa M = 2,0 kg
e raio R = 25 cm. Com estes dados você pode calcular seu
momento de inércia considerando-o um aro, cujo momento
de inércia é calculado pela equação,
Eq. 2
I  M .R 2 .
1. Calcule o momento de inércia do giroscópio.
A distância entre o centro de massa do giroscópio e o
ponto de suspensão do mesmo é d= 75mm.
Para estudar a relação entre a velocidade angular da
precessão e a velocidade angular do giroscópio deve preencher a Tab. 1 e testar a validade da equação apresentada para
calcular  . Esta equação é válida se os valores obtidos com
ela forem idênticos àqueles obtidos com a equação,
2.
Eq. 3

T
Para preencher a tabela você deve considerar as dez
primeiras precessões completas.
Na coluna “N”, anote o número de giros completos da
roda durante cada movimento de precessão. Para facilitar a
contagem, foi colocada uma folha A4 entre os raios. É conveniente passar o filme em câmera lenta, para facilitar a contagem.
Na coluna “ T ” você deve anotar o período do movimento de precessão. Use o recurso de câmera lenta para
facilitar as medidas, deste que o software ou aparelho de
DVD informe a taxa de redução da velocidade.
Tab. 1 - Giroscópio utilizado nas filmagens.
N°
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
N
(voltas)
T
(_____)

(____)

M .g.d
I .

2.
T
A coluna “  ” se refere à velocidade angular do giroscópio. Para calculá-la você deve considerar o número de
voltas N e o período de precessão T e fazer uso da equação:
2. .N
Eq. 4

T
2. Explique a origem desta equação.
3. Calcule a velocidade angular de precessão usando Eq. 1.
4. Calcule a velocidade angular de precessão usando Eq. 3.
5. Faça os gráficos da velocidade angular de precessão  ,em
função da velocidade angular do giroscópio (coloque os dois
valores de  no mesmo gráfico para facilitar a comparação).
Fig. 2 – gráficos de    .
6. Você considera válida a Eq. 1? Justifique a resposta.
Referências
NUSSENZWEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica 1 – Mecânica. 4ed.
São Paulo: Edgar Blücher. 2002. p. 271-274.
Conclusão: ___________________________________________________________________________________________