rotação

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
Graduação em Engenharia de Produção
Dinâmica de rotação
Raquel Chaves Winter
Professor Paulo Cesar Reis Cardoso de Mello
Experimento realizado no dia 20 de Novembro, no laboratório de física da PUC Minas – Barreiro
Belo Horizonte
2017
Objetivos:
Observar o movimento de corpos rígidos e explicar os fenômenos tendo como base leis e princípios relacionados com a dinâmica de rotação.
Introdução:
Momento angular é a quantidade de movimento associado a um objeto que executa um movimento de rotação em torno de um ponto fixo. Se o momento (torque) das forças que irão atuar no corpo em rotação for nulo, então o momento angular permanecerá constante.
O movimento de rotação de um objeto em torno de um determinado eixo irá acontecer quando uma força for aplicada em um ponto desse objeto, assim o momento da força em relação ao eixo de rotação será não nulo.
No movimento de translação todas as partes de um corpo irão sofrer o mesmo deslocamento linear. Já no movimento de rotação as partes de um corpo vão descrever trajetórias circulares onde seus centros estão sobre uma mesma reta (eixo de rotação). 
Para isso faremos várias experiências para identificar a atuação de cada um desses conceitos.
Materiais:
Plano inclinado, cilindro, plataforma giratória, banco, halteres e aros de bicicleta de dois tamanhos.
Método:
Foram feitos 4 experimentos:
Experimento I: Colocou o cilindro pra descer pela plataforma, assim ele girava pelos seus apoios laterais, quando ele saia da plataforma e girava pela mesa, ele girava pelo seu próprio corpo.
Experimento II: Um dos alunos sentou na cadeira que estava posicionada em cima da plataforma giratória, que em seguida foi girada. Assim o aluno ficava com os braços próximos ao centro do corpo segurando os halteres, e logo depois ele abria os braços, variando assim esses movimentos.
Experimento III: Com o aluno ainda sentado no banco é dado a ele uma roda de bicicleta e ele deve segura-la como eixo horizontal, logo em seguida um colega gira fortemente a roda, com a roda em movimento ele a posiciona verticalmente, inclinando a roda para a direita, observamos o movimento. Logo após a plataforma é estabilizada novamente, e repetiu-se o procedimento. Agora com a roda girando o aluno a inclina para a esquerda. Observamos o movimento e os comparamos.
Experimento IV: O professor segurava a roda pelo centro e a girava.
Resultados e análises:
No experimento I notamos que o cilindro ao descer pela rampa ele roda mais e anda pouco, sua rotação é alta e a translação é baixa. Já quando ele rola pela mesa o movimento inverte, ele anda mais rodando menos. 
No experimento II notamos que quando o aluno ficava com os braços e os halteres próximos ao seu corpo sua velocidade aumentava, e quando abria ela diminuía. Podemos dizer então que quando ele abre os braços aumenta o seu momento de inércia. Assim, para poder manter a conservação a velocidade angular diminui. Ao fechar os braços acontece o contrário, diminui o momento de inércia e aumenta a velocidade angular.
No experimento III o aluno irá girar para o lado oposto ao qual o eixo da roda esta girando, e o momento angular da roda deve anular o momento angular da plataforma. 
No experimento IV vimos que o torque vai na direção em que o corpo tende a cair. Quando o professor gira a roda a força peso a puxa para baixo mas o torque puxa para o lado e assim ela gira.
Conclusão:
Concluímos então que durante a rotação de um corpo sobre seu eixo irá surgir o momento angular, e este momento depende da distribuição da massa em relação ao eixo. E o momento angular se conserva alterando a velocidade angular a fim de manter constante o somatório dos torques externos.
Referências bibliográficas:
HALLIDAY, David; RESNICK,Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos defísica. 8 ed. LTC: Rio de Janeiro, RJ, 2008. vol 1. p.27.