Efisica

Movimento de iodô

 


O ioiô é um carretel sobre cujo eixo central enrolamos um fio esticado. Prendemos a extremidade do fio e soltamos o ioiô o qual rola para baixo até o fio acabar. Nesse ponto volta a enrolar o fio, tornando a subir.

O movimento de translação do ioiô é devido à força tensora no fio e ao peso. Temos, portanto, para o centro de massa do ioiô,

,

ao passo que o movimento de rotação é descrito pela equação

,

onde R é o raio do eixo central e I é o momento de inércia ao redor do eixo passando pelo centro da massa.

Como

ioio

,

a equação é escrita como:

e portanto, de , temos

e

A energia cinética será dada por

A energia conservada será dada por

Admitindo E = 0 (o ioiô parado em X = 0), obtemos

Para cada posição do ioiô temos duas velocidades

O sinal + é válido quando o ioiô desce. O sinal - é associado ao movimento de subida.
O maior valor da velocidade é atingido quando todo o fio de comprimento L está desenrolado

Ao mudar de sinal existe uma variação de momento dada por

e consequentemente uma força (puxão no fio) dada por

,

onde é o intervalo de tempo no qual houve a variação de momento.

 

 

Mecânica (Universitário)

Seção 21 : Dinâmica do Corpo Rígido

  1. Introdução
  2. Máquina de Atwood
  3. Movimento de iodô

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Modificado: 2007-04-29

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