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7. Exemplos de experiências
Para medição do tempo são recomendáveis os
seguintes aparelhos:
1 Cronômetro mecânico
ou
1 Sensor de reflexo Laser
e
1 Contador digital (115 V, 50/60 Hz)
ou
1 Contador digital (230 V, 50/60 Hz)
7.1 Movimento rotativo uniformemente acelerado
7.1.1 Elaboração de um diagrama Ângulo de giro-
Tempo
Parâmetros recomendados:
Massa em aceleradora m
Roldana escalonada r
= 10 mm
M
Massa suplementar m
= 25 g Distância r
J
Ângulo de rotação ϕ = 10°, 40°, 90°, 160°, 250°
•
Colocar
massas
transversal na mesma distância do eixo de
rotação.
•
Fixar o barbante no batoque metálico do disco
rotativo e dar aprox. 5-6 voltas em torno da
roldana escalonada.
•
Passar a outra ponta do barbante em torno da
roldana de desvio e nela amarrar um dos ganchos
S.
•
Pendurar o gancho S de modo que fique
pendendo por um canto da mesa.
•
Colocar o disco rotativo na posição angular
desejada e fixar com o mostrador.
•
Ligar o compressor.
•
Pressionar a alavanca para baixo e liberar o
movimento rotatório. Simultaneamente ativar a
medição de tempo com o cronômetro.
•
Na passagem do Zero (a marca Zero passa a
posição do mostrador) parar a medição do tempo
e anotar o tempo medido.
•
Determinar tempos para diversos ângulos de
rotação e elaborar um diagrama t-ϕ-.
Para os parâmetros recomendados resultam os
seguintes tempos:
10°
40°
2 s
4 s
7.2 Aceleração angular dependente do momento
de torque
7.2.1 Aceleração angular em dependência da massa
aceleradora
Parâmetros recomendados:
U40801
U8533380
U8533341-115
U8533341-230
= 2 g
M
= 170 mm
J
suplementares
na
90°
160°
6 s
8 s
Ângulo de rotação ϕ = 90°
Massa suplementar m
Roldana escalonada r
Massas aceleradoras m
•
Montagem da experiência como descrito em 6.1.
•
Determinar tempos para o mesmo ângulo de
rotação com diversas massas aceleradas m
calcular a aceleração angular α correspondente.
•
Representar a dependência da aceleração angular
α da massa acelerada num diagrama m
7.2.2 Aceleração angular em dependência do raio da
roldana escalonada.
Parâmetros recomendados:
Ângulo de rotação ϕ = 90°
Massa suplementar m
Massa aceleradora m
Raios da roldana escalonada r
mm
•
Montagem da experiência como descrito em 6.1.
barra
•
Determinar os tempos para o mesmo ângulo de
rotação
escalonadas r
correspondente.
•
Representar a dependência da aceleração angular
α do raio da roldana escalonada r
r
-α.
M
7.3 Aceleração angular dependente do momento
de inércia
7.3.1 Momento de inércia dependente da massa
suplementar
Parâmetros recomendados:
Ângulo de rotação ϕ = 90°
Massa aceleradora m
Raio da roldana escalonada r
Distância r
J
Massa suplementar m
•
Montagem da experiência como descrito em 6.1.
•
Determinar tempos para o mesmo ângulo de
rotação com massas suplementares diversas m
para a mesma distância r
250°
de inércia J correspondente.
•
10 s
Representar a dependência do momento de
inércia J da massa suplementar m
m
-J-.
J
7.3.2 Momento de inércia dependente da distância da
massa suplementar do eixo de rotação
Parâmetros recomendados:
Ângulo de rotação ϕ = 90°
4
= 50 g Distância r
J
= 10 mm
M
= 1 g, 2 g, 3 g, 4 g
M
= 50 g Distância r
J
= 2 g
M
= 5 mm, 10 mm, 15
M
com
diversos
raios
e calcular a aceleração angular α
M
= 2 g
M
= 10 mm
M
= 210 mm
= 0 g, 12,5 g, 25 g, 50 g
J
e calcular o momento
J
= 210 mm
J
e
M
-α-.
M
= 210 mm
J
de
roldanas
num diagrama
M
J
num diagrama
J
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