Descrição

Trata-se de uma roda de bicicleta comum, com aro e pneu cheio de ar. Numa das extremidades do eixo tem uma cordinha na qual podemos segurar e suspender a roda. Quando giramos roda, segurando pelo eixo, estamos exercendo um torque, que é responsável por criar momento angular, cujo vetor está na direção do eixo de rotação. Suspendendo a roda pela cordinha e soltando o outro lado do eixo, a roda não cai, mas começa a fazer um movimento de precessão. O peso da roda com relação ao ponto de suspensão cria um torque que tem direção e sentido da variação do momento angular, fazendo a roda precessionar. É um experimento essencial para a compreensão de conceitos como força, torque, momento de inércia, momento angular, etc. Pode-se também experimentar as variações do momento angular juntamente com uma plataforma ou cadeira giratória. Também podemos experimentar os movimentos não intuitivos na direção de uma motocicleta ou bicicleta em alta velocidade, na hora de fazer uma curva, que é o contraesterço.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Pode-se abordar rotação de corpos rígidos, torque, momento angular, leis de Newton, precessão e conservação do momento angular.

Material Utilizado

• Roda de bicicleta com manetes adaptados em seu eixo
• Fio

Links Relacionados

Artigos em Português:

• Giroscópio de roda de bicicleta - Sala de demonstrações de Fìsica. Departamento de Física. UFMG
• Um sistema giroscópico simples para demonstração e verificação experimental do teorema do momento angular - R. Ferreira Marques. Gazeta de Física. p. 43 - 47. Vol. 7. Fasc. 3/4 (1984)
• Banco giratório e roda de bicicleta - Sala de demonstrações de Fìsica. Departamento de Física. UFMG
• Forças internas e a conservação do momento angular - Gomes, André Herkenhoff. Revista Brasileira de Ensino de Física. 2018, v. 40, n. 3, e3701
• O Giroscópio e a conservação de Momento Angular - Gabriel Cury Perrone (2020). Acervo Museológico dos Laboratórios de Ensino de Física. Instituto de Física da UFRGS

Artigos em outros idiomas:

• The Bicycle Wheel Gyroscope - The Wonders of Physics Traveling Outreach Program. Department of Physics University of Wisconsin -Madison
• Bicycle Wheel Gyroscope - University of Wisconsin-Madison
• Bicycle Wheel Gyroscope - University of Waterloo
• 1Q50.21 Bicycle Wheel Gyroscope - Wesleyan University
• GYROSCOPE BICYCLE WHEEL - Colorado State University
• Bicyles are not held up by the gyroscopic effect - University of Cambridge
• Precession of a bicycle wheel - George Patrinicola - The Physics Teacher 21, 332 (1983)
• Demos: 1Q-21 Conservation of Angular Momentum (Bicycle Wheel & Turntable) - Department of Physics and Astronomy. Purdue University
• Gyroscopic Motion: Show Me the Forces! Harvey Kaplan and Andrew Hirsch - The Physics Teacher 52, 30 (2014)

Vídeos em Português:

• Experimentando: Roda da Bicicleta I / Bicycle wheel I - Laboratório de Demonstrações (YouTube)
• Experimentando: Roda de bicicleta II / Bicycle wheel II - Laboratório de Demonstrações (YouTube)
• Experimentando: Roda de bicicleta III / Bycicle wheel III - Laboratório de Demonstrações (YouTube)
• Tema 08 Alguns Movimentos do Corpo Rígido | Experimentos Roda de bicicleta: precessão - Física Universitária (YouTube)
• Tema 08 Alguns Movimentos do Corpo Rígido | Experimentos Banqueta roda de bicicleta - Física Universitária (YouTube)
• Tema 08 Alguns Movimentos do Corpo Rígido | Aula 05 Efeito giroscópio - Física Universitária (YouTube)
• Prática: rotação, torque e momento angular - Física PUC Minas (YouTube)

Vídeos em outros idiomas:

• Wheel momentum Walter Lewin - wmv. Amangeldi Torayew (YouTube)
• MIT Physics Demo -Bicycle Wheel Gyroscope - mittechtv (YouTube)
• Spinning Wheel on Spinning Chair - utexascnsquest (YouTube)
• Gyroscopic Precession - Veritasium (YouTube)
• MIT Physics: Spinning Bike Wheel and Conservation of Angular Momentum - MITK12Videos (YouTube)
• Physics Demonstrations by Sprott, Chapter 1, Motion, Demo 1.16 Bicycle Wheel Gyroscope - University of Wisconsin Press (YouTube)
• Wonders of Physics, 3-18-12, 840am - wmtv15 (YouTube)
• Anti-Gravity Wheel Explained - Veritasium (YouTube)
• Episode 20: Torques And Gyroscopes - The Mechanical Universe (YouTube)