Medida do momento de inércia em sólidos e líquidos: momento de inércia e atrito interno

Resumo

Neste projeto propomos estudar, experimentalmente, o momento de inércia de um corpo sólido, com uma geometria complexa, por meio de um sistema rotacional com a ajuda de um computador. Para isso, recorreremos à nossa experiência em determinar o momento de inércia de um sólido, com uma geometria conhecida. Em nossas experiências prévias, utilizamos um sistema de medida com a ajuda de um sensor opto eletrônico, um circuito RC, um medidor analógico para medida de corrente elétrica e/ou um osciloscópio para medida de freqüência. Usando esse sistema, determinamos a aceleração angular e o torque aplicado ao sólido e, em seguida, por meio da inclinação da reta que melhor representa esses pontos experimentais, o seu momento de inércia. Por meio de um novo sistema de medida, computadorizado, que tem um software específico, uma interface e um sensor de movimento rotacional para realizar a aquisição dos dados, podemos usar a mesma metodologia do sistema não computadorizado e obter a inércia rotacional de um corpo. A vantagem do novo sistema se encontra na aquisição dos dados. Informações como posição, velocidade e aceleração, são facilmente obtidas. Por meio delas, é possível uma análise mais rápida e precisa dos experimentos. Aproveitando o sistema computadorizado, estudaremos a dinâmica de rotação para um fluido dentro de um cilindro. Determinaremos o seu "momento de inércia". Duas situações serão consideradas em nossas medidas, uma delas quando o líquido se encontra totalmente congelado e a outra parcialmente. Por meio desses resultados avaliaremos a perda de energia devido ao atrito interno no líquido. (AU)