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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA FÍSICA EXPERIMENTAL - 6636 Momento de inércia Acadêmico(s): Leonardo Henrique de Abreu RA 106123 Luiz Henrique Yamada RA 106135 Vinicius de Oliveira Ferrari RA 106137 João Gabriel Golin RA 102203 Turma: 2 Professor: Fernando Caioto Maringá, 25 de Julho 1 - Introdução O experimento trata-se de um movimento retilíneo, uma vez que o corpo é deixado cair em queda livre (a = g). O momento de inércia é a dificuldade de alterar o estado de movimento de um corpo em rotação. Quanto maior for sua massa, maior seá a dificuldade de alterar seu movimento, uma vez que a massa é diretamente proporcional ao momento de inércia. 2 - Objetivos Verificar os tempos de queda do corpo de testes preso à polia fixa, e a partir destes determinar o Momento de Inércia do corpo e seus respectivos desvios. 3 - Fundamentação teórica 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 o momento de inércia depende da distribuição da massa em torno de um eixo de rotação. Quanto maior for o momento de inércia de um corpo, mais difícil será fazê-lo girar ou alterar sua rotação. Contribui mais para a elevação do momento de inércia a 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. Sua unidade de medida no SI é kg.m² 4 - Materiais - Polia dupla fixada - 1 trena - 1 paquímetro - 1 massa - Fio - Tesoura - Cronômetro 5 - Procedimento A massa do corpo de teste foi aferida e fixada num fio e a outra ponta fixada no disco de forma que não houvesse folga. Após isso, foi determinada a altura do corpo de prova até o referencial (chão). Com todo o experimento montado, foi marcado os 5 tempos de queda livre. O tempo foi médio foi calculado, juntamente com os seus desvios padrões e o desvio de momento de inércia. 6 - Resultado e discussões Massa do corpo (kg) Massa do disco (kg) Raio menor (m) Raio maior (m) 0,0943510-3 2,0367010-3 0,033310-3 0,1043510-3 Tempos t1 t2 t3 t4 t5 5,34 5,31 5,70 5,70 5,45 Cálculo do tempo médio Cálculo do desvio padrão Cálculo do momento de inércia experimental (Iexp) 7 - Conclusões Tendo os resultados como referência, quanto mais longe do eixo, maior é o momento de inércia do sistema girante, menor é o módulo de sua aceleração angular, e portanto, menor é o módulo da aceleração linear do corpo, no seu movimento de descida. 8- Referências Bibliográficas 1 - Hatsumi Mukai e Paulo R.G. Fernandes - Manual de Laboratório – Física 1 – Departamento de Física – Universidade Estadual de Maringá - 2017 2 - D. Halliday, R. Resnick, J. W alker. Fundamentos de Física. Vol 1, 6ª Edição. LTC. Rio de Janeiro (2002).
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