Experimento 3 – Momento de Inércia dos Corpos

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ – UESC

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

Experimento 3 – Momento de Inércia dos Corpos

Equipe:

Fláira Hanny Bomfim dos Santos,

Igor de Jesus Santos,

Igor Vila Verde Assis Santana,

Maria Clara Silva Ledo.

Ilhéus, 12 de Junho de 2018

Introdução

O momento de inercia pode ser obtido aparti da sequite formula:

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Teoria

        Momento de Inércia é um nome dado a inércia rotacional, ou seja, a uma rotação análoga a massa para um movimento linear. Esta grandeza aparece numa dinâmica para corpos em movimento rotacional, que deve ser especificado com respeito aos eixos de rotação. Para um centro de massa, o momento de inércia é apenas a massa elevada ao quadrado de uma distância perpendicular ao eixo de rotação, I = mr2. Esta relação com o centro de massa é a base para todos outros momentos de inércia. O movimento de rotação de um objeto (inicialmente em repouso) em torno de um determinado eixo ocorre quando uma força é aplicada num ponto do objeto, de tal forma que o momento da força em relação ao eixo de rotação é não nulo. 

Objetivo

    O experimento em questão tem como objetivo a analise e observação do momento de inercia de determinados corpos         

Metodologia

Equipamentos:

• Duas réguas metálicas de 50cm (erro do equipamento 0,05mm);
• Cronometro;
• Trena (erro do equipamento 0,5mm);
• Balança de precisão (erro do equipamento 0,01g);
• Paquímetro (erro do equipamento 0,02mm);
• Caixa do paquímetro;
• Esfera de aço solida;
• Casca cilíndrica;
• Cilindro oco;
• Cilindro solida.

        

Procedimento experimental:

     Para o desenvolvimento do experimento em questão, primeiramente selecionamos os objetos a serem testados (esfera solida, casca cilíndrica, cilindro oco, cilindro solido), em seguida com a utilização de uma balança de precisão medimos a massa dos mesmos.

    Foi improvisada um rampa com um ângulo X utilizando duas réguas metálicas de 50cm. A partis dai deu-se inicio ao experimento. Os objetos citados a cima foram lançados na rampa cuja a distancia variou em 10cm em relação ao anterior (10cm, 20cm, 30cm, 40cm e 50cm) três vezes em cada medida, somando assim um total de 25 lançamentos por objeto, munidos de um cronometro registrou se o tempo de cada lançamento e foi retirada a media aritmética  do tempo em cada distancia e a velocidade média, como pode-se acompanhar nas tabelas e gráficos abaixo.

 

Resultados

Os dados a baixo foram todos obtidos aparti do experimento Momento de Inércia dos Corpos:

Tabela 1: Medidas de alcance encontradas na prática.

Casca cilíndrica

Raio: 0,00625m

Massa:14,6g

Distância [±0,005]	Tempo 1º lançamento	Tempo 2º lançamento	Tempo 3º lançamento	Tempo médio dos lançamentos
0,1m	1,06s	1,20s	1,03s	1,10s
0,2m	1,70s	1,40s	1,40s	1,50s
0,3m	1,90s	1,90s	1,90s	1,90s
0,4m	2,00s	2,20s	2,10s	2,10s
0,5m	2,50s	2,30	2,50	2,43s

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Calcúlo do momento de inercia: = 0,0146kg x 0,625cm²   I=0,005703[pic 7]

Tabela 2: Medidas de alcance encontradas na prática

Cilindro oco

Raio: externo 0,0253m; interno 0,0221m

Massa: 24,4g

Distância [±0,005]	Tempo 1º lançamento	Tempo 2º lançamento	Tempo 3º lançamento	Tempo médio dos lançamentos
0,1m	0.81s	0,82s	1,00s	0,87s
0,2m	1,35s	1,25s	1,38s	1,32s
0,3m	1,56s	1,82s	1,71s	1,80s
0,4m	2,00s	2,06s	2,07s	2,04s
0,5m	2,27s	2,16s	2,25s	2,22s

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Calcúlo do momento de inercia:) = 0,0244kg()  I=0,137677[pic 10][pic 11]

Tabela 3: Medidas de alcance encontradas na prática

Cilindro solido

Raio: 0,0128m

Massa: 69,8g

Distância [±0,005]	Tempo 1º lançamento	Tempo 2º lançamento	Tempo 3º lançamento	Tempo médio dos lançamentos
0,1m	0,73s	0,72s	0,75s	0,73s
0,2m	1,18s	1,25	1,28s	1,23s
0,3m	1,54s	1,69s	1,56s	1,61s
0,4m	1,81s	1,78s	1,75s	1,78s
0,5m	2,12s	2,03s	2,15s	2,10s