EXPERIMENTO 5

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EXPERIMENTO 5 – MOMENTO DE INÉRCIA DE UM DISCO 
 
 
 
 
 
NÚMERO DO GRUPO 
Grupo 01 
 
 
MEMBROS DO GRUPO 
Caroline Sena 
Elis Cassiana Nakonetchnei 
Helena Senn Arins 
Henrique Alves Batochi 
Marlon Mateus Prudente de Oliveira 
Roger Tosin 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curitiba, 17 de Julho de 2014. 
 
1. Objetivo: 
Determinar o momento de inércia de um disco a partir do princípio de 
conservação da energia. 
 
2. Material: 
1. Disco 
2. Massa suspensa (𝑚𝑠). 
3. Sistema polia/barbante. 
4. Cronômetro. 
5. Sensores. 
6. Trena. 
7. Fita adesiva. 
8. Balança digital. 
 
3. Procedimento: 
Esse experimento foi realizado em uma quinta-feira, dia 17/07/2014 às 09:00 
horas (horário de Brasília), na cidade de Curitiba. 
Para começar o experimento, o barbante foi fixado no disco com a fita adesiva e 
a outra extremidade do barbante foi fixada a massa. Feito isso, o barbante foi enrolado 
no disco de forma que o mesmo deu uma volta completa no disco; a parte restante do 
cordão foi passada sobre a roldana deixando a massa livre. Neste ponto, foi posicionado 
o primeiro sensor de movimento que foi utilizado para disparar o cronômetro. O 
segundo sensor, utilizado para desligar o cronometro, foi colocado a uma distancia 
relativa ao comprimento do arco do disco. Com o equipamento montado, foi realizado o 
cálculo do tempo que o disco leva para dar uma volta, ou seja, qual é o período. O 
tempo foi medido cinco vezes e foi feita a média dos valores obtidos. 
4. Dados experimentais: 
 
Ao serem realizados os procedimentos descritos no item anterior, obtém-se a Tabela 1. 
A Tabela 2 contém as medidas dos equipamentos utilizados. O gráfico 1 apresenta as 
variações dos tempos obtidos durante o procedimento. 
 
 
 
Tempo (s) 
𝒕𝟏 0,889 
𝒕𝟐 0,9 
𝒕𝟑 0,866 
𝒕𝟒 0,898 
𝒕𝟓 0,919 
𝒕𝒎é𝒅 0,8944 
Tabela 1: Valores de tempo 
 
 
Massa do peso 32,92 g 0,03291 Kg 
Massa do disco 412,84 g 0,41284 Kg 
Raio do disco 10 cm 0,1 m 
Altura 62 cm 0,62 m 
Gravidade - 9,8 m/s² 
Tabela 2: Medida dos equipamentos utilizados 
 
Gráfico 1 
 
5. Análise de dados 
 
Para calcular o momento de inércia experimental do disco, a partir da lei de conservação 
de energia mecânica, utilizam-se as equações 1, 2 e 3, citadas abaixo: 
𝑣 =
ℎ
𝑡
 
𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 1 
1 2 3 4 5 6
0,83
0,84
0,85
0,86
0,87
0,88
0,89
0,9
0,91
0,92
0,93
Variações do tempo no experimento
 
Após calcular a velocidade, a partir da altura e da media do tempo obtido no 
experimento, encontrar-se o valor de ω (frequência angular), utilizando também o t 
como sendo a media do tempo, equação 2. 
𝜔 =
2𝜋
𝑡
 
𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 2 
Com os valores de ω e da velocidade em mãos, pode-se partir para a equação final que 
ira fornecerá o momento de inércia, Equação 3. 
 
I =
2
ω2
 mhg−
1 m v2
2
 
𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 3 
Aplicando os valores de e da Tabela 1 e 2 nas equações acima citadas, obtêm-se o para 
v o valor de 0,693, para ω o valor de 49,35 e finalmente o valor de inércia como sendo 
de 7,785 x 10−3 Kgm2. 
 
6. Conclusão 
 
Foi possível obter o momento de inércia da barra via principio de conservação da 
energia. Para isso relacionou-se conceitos de rotação e queda livre, e a equação final 
experimental ficou descrita assim: 𝐼 =
2
𝑤 2
 𝑚ℎ𝑔 −
1 𝑚 𝑣2
2
 . Os resultados obtidos foram 
compatíveis com os obtidos via equação teórica que somente depende da massa e da 
queda livre do corpo.