UFERSA-DCEN 1
SERVIO PBLICO FEDERAL MINISTRIO DA EDUCAO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-RIDO
DISCIPLINA
LABORATRIO DE MECNICA CLSSICA
Conservao do Momento Angular
PROFESSOR:______________________________ TURMA:
___________DATA:_______________
ALUNOS:
1-_____________________________________
2-_____________________________________
3-_____________________________________
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5-_____________________________________
6-_____________________________________
1. Objetivos
Aplicar o princpio da conservao do momento angular para medir
aproximadamente o momento de Inrcia de um corpo slido de formato
irregular.
2. Teoria
Nesta atividade, aplicaremos o princpio da conservao do momento
angular ao movimento de um conjunto pessoa+alteres+disco para a
obteno do momento de inrcia da pessoa, conhecendo as expresses dos
momentos de inrcia do disco e dos alteres (que estaro sendo
aproximados por partculas). O momento de inrcia do conjunto
pessoa+alteres+disco dado por IC = IP +IA + ID, onde IA = 2mr2 (m a
massa do altere) e ID = MR2 (M e R so a massa e o raio do disco).
Na ausncia de torques externos resultantes, o momento angular se
conserva, portanto I11 = I22, onde I o momento de inrcia total e a
velocidade angular.
As demais fundamentaes tericas sero consultadas no livro texto,
na parte de conservao do momento angular e momento de inrcia.
3. Material Utilizado
1. Disco metlico sem atrito. 2. Dois alteres. 3. Roda
giroscpio
4. Cronmetro. 5. Trena. 6. Estudantes voluntrios.
4. Procedimento Experimental
a) O estudante voluntrio dever subir no disco sem atrito
mantendo as pernas ligeiramente afastadas segurando os alteres como
na Figura 1.
b) Inicialmente, com os braos estendidos na posio (a) dever ser
medido o valor de r1. Em seguida, com os braos recolhidos a posio
(b), dever ser medido o valor de r2. r1 = _________. r2 =
__________.
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UFERSA-DCEN 2
c) Novamente com os braos na posio (a) dever ser girado
moderadamente e medido o tempo de trs voltas completas e tomado a
mdia aritmtica para a obteno do tempo de uma volta em segundos (o
perodo de rotao 1). T1=_________.
d) Sem interromper o movimento, o voluntrio dever recolher
rapidamente os braos at a posio (b) e ser medido o novo tempo de
uma volta (o perodo de rotao 2) com mesmo procedimento do item
anterior. T2=____________.
Figura 1
e) Mea o raio R do disco e sua espessura d. R = _______. d =
_________. Com a densidade do ao de 7900 kg/m3 (M = V) e os dados
do disco, calcule o momento de inrcia do aluno voluntrio. IP =
___________.
f) Outro aluno voluntrio dever subir no disco sem atrito
segurando firme o giroscpio (Figura 2). Inicialmente na posio (c),
com o aluno parado dever ser girada a roda vigorosamente. Em
seguida, o aluno dever mudar para a posio (d). Explique o ocorrido
com base no princpio da conservao do momento angular.
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g) Na posio (e), sobre o cho, gire vigorosamente a roda e
solte-a segurando apenas o cordo preso a mesma (f). Explique o
ocorrido com base na definio de torque ( pr = ) e na segunda lei de
Newton da rotao
dtdL
= .
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(c) (d) (e) (f) Figura 2. Figura 3. 5. Bibliografia
1. Sears & Zemanski, Young & Freedman, Fsica I, Mecnica,
12 Edio, Person 2008.
r2 r1
a) b)
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LeonardoTypewriter1,93 s
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LeonardoTypewriter3,76 s
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LeonardoTypewriter25 cm
LeonardoTypewriter1 cm
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LeonardoTypewriter2,2Kg m
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