Pendulo De Maxwell

Resumo

Através da atividade realizada em aula prática no laboratório, este experimento tem por objetivo observar a determinação indireta do momento de inércia de um volante e cronômetro.

Foram representados nas tabelas os dados obtidos, e através das tabelas foi encontrado o momento de inércia do volante, consequentemente foi possível encontrar os possíveis desvios padrão. Por meio dos cálculos percebeu-se que os resultados obtidos foram satisfatórios em relação ao procedimento prático, visto que, os resultados do desvio padrão não variou muito.

A aplicação desse experimento serve para que tenhamos uma previsão de quanto giros/rotações por minuto pode fazer com aquele número de peso sobre o sujeito do momento de inércia. Pois dependendo do peso vai afetar seu rendimento na rotação.

Introdução

1 - Objetivo do Experimento:

Determinação indireta do momento de inércia de um volante girando com sua movimentação em progresso, conhecido como pêndulo de Maxwell.

2 - Definição e conceitos relacionados ao assunto da aula prática:

Em mecânica, o momento de inércia, expressa o grau de dificuldade em se alterar o estado de movimento de um corpo em rotação. Diferentemente da massa inercial (que é um escalar), o momento de inércia também depende da distribuição da massa em torno de um eixo de rotação escolhido arbitrariamente. Quanto maior for o momento de inércia de um corpo, mais difícil será fazê-lo girar ou alterar sua rotação, porém terá um resultado melhor na velocidade. Contribui mais para o aumento do valor do momento de inércia a porção de massa que está afastada do eixo de giro. Um eixo girante fino e comprido, com a mesma massa de um disco que gira em relação ao seu centro, terá um momento de inércia menor que este, ou seja, quanto mais distante a massa estiver do eixo de rotação, maior será o momento de inércia. Sua unidade de medida, no SI, é quilograma vezes metro ao quadrado (kg•m²).

Para movimentos planos de um corpo, a trajetória de todos os pontos acontece em planos paralelos e a rotação ocorre apenas em torno do eixo perpendicular a esse plano. Neste caso, o corpo tem um único momento de inércia, medido em torno desse eixo.

3 - Equações teóricas envolvidas nas definições:

Podemos sintetizar o momento de inercia usando Pendulo de Maxwell pela seguinte expressão:

I=M.R²[((g.t^2)/(2.H))-1] equação nº1 T=M[g-((2.H)/t²)] equação nº2

Onde:

- F = Força peso (N - Newton);

- M = massa do volante em (Kg),

- g = Aceleração da gravidade (m/s²) - valor sempre será em torno de 9,8m/s²

- R = raio do eixo de rotação, em metros

-L1 = comprimento inicial do fio

-L2 = o fio no eixo do volante em medir seu comprimento final

- I = momento de inercia

-H = altura de queda (centro do volante ate o chão)

-T = Tempo medido em segundos

Figura 01 – conjunto montado do experimento ilustrado

As equação são utilizadas para medir o momento de inercia, tração do fio (1)e (2) usando como base e ilustrado a figura (1) que mostra o experimento

4 - Aplicações:

A