Módulo 6 – Rolamento e corpos rígidos

1. Módulo 6 – Rolamento e corposrígidos Energia cinética de translação Energia cinética de rotação Objetivo: Estudar o movimento de rotação de um corporígidoemtorno de um eixomóvel Movimento mais geral de um corpo rígido é a combinação da translação do centro de massa com a rotação em torno de um eixo que passa pelo centro de massa Energia cinética de um corpo rígido:

2. Rolamento sem deslizamento: Ponto de contato com a superfície deve permanecer instantaneamente em repouso. Isto impõe a condição:

3. D h 2d H A Sistema: esferametálicaquedesceumacanaletarolandosemdeslizar 2R R r v d h H 2d A • Parâmetros físicos: • A: alcance • h: altura do movimento de rolamento • H: altura da queda livre • R: raio da esfera • 2d: largura da canaleta • v: velocidade de lançamento • r: raio do movimento de rolamento: v=ωr

4. D h 2d H A Cálculo do alcance - divide-se o movimentoemduasetapas: rolamento e quedalivre 2R R r v d h H 2d A Queda livre:

5. Rolamento: conservação da energia Momento de inércia da esfera em relação a um eixo que passa pelo centro de massa: Rolamento sem deslizamento:

6. Inicialmente, vamos aprender a medir R e d com o paquímetro. As incertezas destas medidas são muito menores que as incertezas das medidas de H e h, realizadas com uma régua. Incerteza de A (teórica):

7. Atividade I – Medir o alcance para 3 esferas de diâmetros diferentes, soltando-as de uma altura h fixa, comparando os resultados experimentais com as previsões teóricas (fim da primeira aula)

8. AtividadeII – Usando uma das esferas, medir o alcance para 5 alturas h diferentes, obtendo o coeficiente angular da reta A2 x h e comparando o resultado experimental com as previsão teórica Coeficiente angular: Incerteza: