Conservação do Momento Angular e Movimentos do Corpo Rígido
O que é que é o momento angular? Momento angular é uma grandeza física vetorial que relaciona a quantidade de movimento com a rotação dos corpos em relação a algum eixo de rotação.
Material:
Roda de bicicleta;
Fio de lã;
Dois suportes;
Plataforma Rotativa.
Procedimento da Primeira Atividade -Conservação do Momento Angular
Comecei por colar os suportes na roda
De seguida prendi o fio de lã a um dos suportes
Segurei na roda verticalmente através dos suportes e na enquanto um voluntário a movimentou a roda no sentido de fora para dentro
Larguei o fio que estava a segurar a roda para podermos observar a diferença de uma roda suspensa e uma em movimento
Procedimento da Segunda Atividade -Movimentos do Corpo rígido
Segurei na roda verticalmente através dos suportes que já tinha colocado anteriormente e subi para a plataforma giratória
Solicitei que um voluntário gira-se a roda de fora para a dentro
Ainda em cima da plataforma giratória, com a roda de bicicleta a girar com a maior velocidade possível girei a roda num ângulo entre 0º e 90º primeiro para a direita e depois para a esquerda, de modo a observarmos como é que a roda ainda em rotação vai reagir quando a movimento em sentidos diferentes, com ângulos diferentes.
As Experiências!
394a4173-94bb-40dc-950c-9e993eb31b5f.movMomento Angular
Explicação- 1
Quando eu largo a roda, ficam duas forças a ser aplicadas, a força gravítica e a tensão que o fio de lã exerce sobre um dos suportes. Estas duas forças formar um torque. No entanto como a roda se encontra em rotação, ela apresenta momento angular, que vai ser perpendicular ao centro da roda. Como são exercidas todas estas forças na roda nós podemos perceber como é que ela se irá comportar, basta com a nossa mão direita enrrolarmos os nossos dedos na direção de rotação da roda e o polegar que se encontra esticado irá nos indicar a direção do torque e por consequente, a direção do movimento da roda.
97b86fdd-d209-4aed-9c71-706851039fdb.MP4Conservação do Movimento Rígido de um Corpo
Explicação- 2
Existem duas explicações para esta experiência.
A primeira é baseada na segunda lei de Newton e que a roda e a pessoa que se encontra na plataforma giratória formam um sistema isolado. Isto é, que a toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.
A segunda explicação é que Ao girar a roda da bicicleta ela adquire conservação do momento angular, que é uma grandeza vetorial. Quando alteramos a direção da roda estamos também a alterar a direção do vetor momento angular e para conservar o momento angular de todo o conjunto a plataforma giratória roda no sentido inverso ao vetor do momento angular da roda.