Maleta rebelde

Descrição

Trata-se de uma maleta contendo um disco metálico que pode girar livremente. Inicialmente a maleta é posicionada numa base que tem um motor elétrico. No eixo deste motor está preso um disco com borracha nas bordas que encosta no disco da maleta. Ligando o motor, o disco da maleta recebe energia de rotação e começa a girar até atingir a velocidade angular máxima, transmitida pelo motor. Por causa do momento de inércia do disco e da sua velocidade angular, o disco adquire momento angular, que tende a se conservar enquanto gira com pouco atrito. Assim como um pião ou um giroscópio, a tendência desse disco é manter o vetor momento angular (que está na mesma direção do eixo de rotação) sempre apontando na mesma direção. Se andarmos com a maleta sem alterar a direção do eixo, não haverá alteração do seu momento angular, por exemplo, andando para frente sem virar ou inclinar a maleta. Porém, se aplicarmos uma força para alterar a direção do eixo de rotação, haverá um torque na mesma direção e sentido da variação do seu momento angular. E essa alteração pode ser bem divertida. Por exemplo, se forçarmos a maleta a virar para a direita ou para a esquerda, dependendo do sentido de rotação do disco, o eixo poderá se inclinar para cima ou para baixo. Isto acontece porque o vetor força é sempre perpendicular ao vetor torque, sendo que o torque tem a mesma direção da variação do momento angular.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Neste experimento abordam-se conceitos físicos sobre leis de Newton, conservação da quantidade de movimento angular, torque e movimento de precessão.

Material Utilizado

Experimento industrializado.

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