Relatório Movimento de giro

Introdução:

Esta prática propõe a análise de um movimento combinado de rotação e translação, ilustrando as consequências destas velocidades no objeto, na aceleração e energia mecânica do objeto. Para essa análise, foi colocado um pequeno volante no topo de uma calha, e seu movimento observado.

Este movimento é formado em volta do centro de massa do volante, por meio de um movimento de translação combinado com um movimento de rotação.

• No movimento de translação, os pontos do corpo se movem em trajetórias paralelas com a mesma velocidade do centro de massa. Cada ponto da roda se move para a direita com velocidade v, conforme figura:

[pic 1]

Figura 1 - Movimento de translação do volante

• O movimento de rotação ocorre ao redor de um eixo que passa pelo centro de massa, com velocidade proporcional ao raio da circunferência formada. Todos os pontos da roda giram em torno do centro com velocidade angular w, e tods os pontos situados na borda externa da roda tem velocidade linear v.

Durante este movimento combinado, as forças que atuam sobre o volante são o peso (P), força de atrito (fa) e força normal (N), exercida pela calha em cada eixo:[pic 2][pic 3]

[pic 4]

Figura 3 - Diagrama de forças movimento combinado

Onde R = raio do volante, r = raio do eixo e θ = ângulo de inclinação da calha em relação à horizontal. Dependendo da inclinação da calha e do atrito entre esta e o volante, dois tipos de movimento podem ocorrer: com deslizamento e sem deslizamento.

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