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Mecânica dos Sólidos

Rotor

 

Descrição

Neste experimento podemos observar as forças de inércia num movimento circular. Um boneco feito de espuma ou isopor é posicionado na parede do tubo de plástico (garrafa pet) em cima de uma plaquinha através de uma fenda. Esta plaquinha pode passar livremente por esta fenda. Quando o conjunto começa a girar, aparecem forças de inércia, que nesse caso é chamado de força centrífuga. Essas forças de inércia são chamadas de fictícias pois não existem na realidade. O que ocorre é que os corpos em rotação, pela lei da inércia, tendem a seguir em movimento retilíneo e uniforme, mas são obrigados a seguir a trajetória circular das paredes do rotor. Dessa forma, são forçados contra as paredes do tubo, que por sua vez, reagem aplicando uma força normal, na direção ao centro do eixo de rotação, chamado de força centrípeta, que é uma força real e não de inércia como a força centrífuga. Dependendo da velocidade angular de rotação, as forças de inércia também fazem com que a plaquinha se solte da fenda. Mesmo sem nenhum apoio, o boneco fica preso às paredes enquanto o rotor está girando e não cai. Isto ocorre por causa do equilíbrio entre a força de atrito e a força peso do boneco, sendo que a força de atrito depende do coeficiente de atrito entre o boneco e a superfície do tubo e da força normal (força centrípeta). Atrações comuns em parques de diversões tais como o carrossel extremo ou máquina centrifugadora funcionam da mesma forma. Dependendo da velocidade de rotação, as pessoas podem ficar “grudadas” nas paredes do carrossel tal qual o nosso boneco.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Podem-se abordar movimento circular, força centrípeta, força de atrito, força peso e força normal.

Material Utilizado

  • Caixa de madeira
  • Cilindro aberto de garrafa PET
  • CD
  • Esponja em formato de boneco
  • Motor de leitora de CD e DVD
  • Interruptor

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