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Fundamentos de mecânica f FIS106 Prof. Dr. V iníc ius Bezzon vinicius.bezzon@ufop.edu.br Sala 161 mailto:vinicius.bezzon@ufop.edu.br Rotações Rotações • Momento angular, torque e conservação do momento angular; • Momento angular no movimento linear; • Momento angular no MCU; • Sistema de partículas; • Corpo rígido e rotações planas; • Momento angular de corpo rígido e momento de inércia; • Energia cinética de corpo rígido; • Energia e momento angular de rotação e translação; Conteúdo 3 20/12/2023 Centro de massa Centro de massa 5 6 Centro de massa: sistemas de partículas 7 Centro de massa: sistemas de partículas 8 Centro de massa: corpos sólidos 9 2ª lei de Newton para um sistema de partículas Movimento de rotação Movimento de rotação 12 Movimento de rotação 13 Estudaremos a rotação de um corpo rígido em torno de um eixo fixo Movimento de rotação Corpo rígido 14 Movimento de rotação Corpo rígido 15 Movimento de rotação Corpo rígido 16 Variáveis do movimento de rotação • (a) Posição Angular: 17 Variáveis do movimento de rotação • (b) Deslocamento angular: 18 O deslocamento angular pode ser positivo ou negativo Sentido horário = negativo Sentido anti-horário = positivo Variáveis do movimento de rotação • (c) Velocidade Angular: (i) média 19 Variáveis do movimento de rotação • (c) Velocidade Angular: (ii) Instantânea 20 Variáveis do movimento de rotação • (d) Aceleração Angular: (i) média (ii) Instantânea 21 22 Podemos tratar o deslocamento angular, a velocidade angular e a aceleração angular de um corpo em rotação como vetores? Ao invés do corpo rígido se mover ao longo do vetor, está girando em torno da direção do vetor Grandezas angulares são vetoriais? 23 Ao invés do corpo rígido se mover ao longo do vetor, está girando em torno da direção do vetor Grandezas angulares são vetoriais? Relacionando variáveis lineares com angulares • Posição: • Velocidade: 25 (Ângulos medidos em radianos) E vetorialmente: Relacionando variáveis lineares com angulares • Aceleração 26 Em módulo: Relacionando variáveis lineares com angulares 27 Cálculo do momento de inércia Cálculo do momento de inércia Cálculo do momento de inércia Cálculo do momento de inércia Torque 37 20/12/2023 Física Aplicada à Biologia Torque Produto vetorial entre o braço de alavanca e a força aplicada τ = Ԧ𝑙 𝑥 Ԧ𝐹 38 20/12/2023 Física Aplicada à Biologia Torque Produto vetorial entre o braço de alavanca e a força aplicada τ = Ԧ𝑙 𝑥 Ԧ𝐹 Torque 2ª Lei de Newton para rotação Correspondências entre os movimentos de translação e rotação Momento angular • Partícula: 51 Momento angular • Corpo rígido 53 Conservação do momento angular 54 Se nenhum torque externo age sobre o sistema ou seja, Lei de conservação do momento angular Momento angular total em um instante inicial t1 Momento angular total em um instante t2 Conservação do momento angular 55 Conservação do momento angular Exemplos 56 Slide 1: Fundamentos de mecânica f FIS106 Slide 2: Rotações Slide 3: Conteúdo Slide 4: Centro de massa Slide 5: Centro de massa Slide 6: Centro de massa: sistemas de partículas Slide 7: Centro de massa: sistemas de partículas Slide 8: Centro de massa: corpos sólidos Slide 9: 2ª lei de Newton para um sistema de partículas Slide 11: Movimento de rotação Slide 12: Movimento de rotação Slide 13: Movimento de rotação Slide 14: Movimento de rotação Corpo rígido Slide 15: Movimento de rotação Corpo rígido Slide 16: Movimento de rotação Corpo rígido Slide 17: Variáveis do movimento de rotação Slide 18: Variáveis do movimento de rotação Slide 19: Variáveis do movimento de rotação Slide 20: Variáveis do movimento de rotação Slide 21: Variáveis do movimento de rotação Slide 22 Slide 23 Slide 25: Relacionando variáveis lineares com angulares Slide 26: Relacionando variáveis lineares com angulares Slide 27: Relacionando variáveis lineares com angulares Slide 31: Cálculo do momento de inércia Slide 32: Cálculo do momento de inércia Slide 33: Cálculo do momento de inércia Slide 34: Cálculo do momento de inércia Slide 36: Torque Slide 37 Slide 38 Slide 39: Torque Slide 40: 2ª Lei de Newton para rotação Slide 41: Correspondências entre os movimentos de translação e rotação Slide 51: Momento angular Slide 53: Momento angular Slide 54: Conservação do momento angular Slide 55: Conservação do momento angular Slide 56: Conservação do momento angular Exemplos