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Inércia Rotacional

Visão Geral

Fonte: Nicholas Timmons, Asantha Cooray, PhD, Departamento de Física & Astronomia, Escola de Ciências Físicas, Universidade da Califórnia, Irvine, CA

Inércia é a resistência de um objeto a ser acelerado. Na cinemática linear, esse conceito está diretamente relacionado com a massa de um objeto. Quanto mais massivo um objeto, mais força é necessária para acelerar esse objeto. Isso é visto diretamente na segunda lei de Newton, que afirma que a força é igual à aceleração de massa.

Para rotação, há um conceito semelhante chamado inércia rotacional. Neste caso, a inércia rotacional é a resistência de um objeto a ser acelerado rotacionalmente. A inércia rotacional depende não apenas da massa, mas também da distância da massa do centro de rotação.

O objetivo deste experimento é medir a inércia rotacional de duas massas rotativas e determinar a dependência da massa e distância do eixo de rotação.

Procedimento

1. Meça o momento de inércia da haste longa.

  1. Enrole a corda presa ao peso até que o peso esteja perto do braço giratório.
  2. Solte o peso e meça o tempo que leva para cair, assim como a distância que ele cai.
  3. Realize a etapa 1.2 três vezes e calcule o momento médio da inércia usando a Equação 7.
  4. Calcule o momento teórico da inércia da haste giratória usando a seguinte fórmula: Equation 25 , onde está a massa da <

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Resultados
Valor Teórico

(kg m2)

Valor Experimental

(kg m2)

Diferença

(%)

Parte 1 0.20 0.22 10
Parte 2 0.08 0.07 14
Parte 3 0.02 0.02 0
Parte 4

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Aplicação e Resumo

Você já se perguntou por que um andarilho da corda bamba carrega uma vara muito longa? A razão é que o polo longo tem um momento muito grande de inércia devido ao seu comprimento. Portanto, requer uma grande quantidade de torque para fazê-lo girar. Isso ajuda o andador da corda bamba a se manter equilibrado, pois o poste permanecerá estável.

Rodas de carros e bicicletas nunca são apenas discos sólidos; em vez disso, eles têm raios que suportam a roda do eixo. Isso permite um...

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Tags
Rotational InertiaTorqueRotational AccelerationInertiaMassLinear KinematicsForceRotational KinematicsCenter Of RotationDistanceFormulaRotating ObjectSystemExperimental Set upLawsEquationsAxleAxis Of RotationWeightString

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0:03

Overview

1:24

Principles Behind the Rotational Inertia Experiment

3:29

Moment of Inertia of a Rod

4:03

Moment of Inertia with Masses Attached to the Rod

5:34

Calculation and Results

6:35

Applications

7:27

Summary

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