Mecânica e Ondas
Trabalho I
Conservação da Energia Mecânica da Roda de Maxwell
Objectivo
Determinação do momento de inércia da roda de Maxwell. Estudo da transferência de energia potencial em energia de translação e de rotação.
1. Introdução
O sistema a estudar está ilustrado nas fotos da figura 1 e consiste numa roda suspensa

Figure 1: Foto da montagem a utilizar por dois fios enrolados e que ao ser largada irá cair desenrolando os fios do seu eixo.
No fundo esta montagem ilustra o princípio de operação do bem conhecido brinquedo infantil “iô-iô”. A roda está inicialmente travada por uma ponta metálica que ao soltar a roda irá accionar um cronómetro para medir o tempo de queda. No fim do percurso a roda cortará o feixe …exibir mais conteúdo…

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Mecânica e Ondas – Conservação de energia mecânica (2º semestre 2007) (Versão 2)

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Figura 6: Variação da energia potencial Ep com t.
Por sua vez a energia de translação ET pode ser obtida a partir da velocidade ao longo do tempo (ver Figura 7).

Figura 7: Variação da energia de translação ET com t.
Subtraindo uma à outra obtemos a energia de rotação Er (ver Figura 8).

Figura 8: Variação da energia de rotação Er com t.

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Comparando a Figura 8 com a Figura 6 podemos verificar que praticamente toda a energia potencial é convertida em energia de rotação. Porque será?

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2. Trabalho experimental
1) Para o trabalho experimental convém verificar a seguinte lista de material:
1. Uma roda de Maxwell de 436g
2. Uma barra com escala graduada e cursores
3. Ponta de travamento com disparo
4. Um condensador de 0.1 microF
5. Sistema de cronómetro/célula fotoeléctrica (Lb)
2) Usando o parafuso de ajuste na barra de sustentação da roda de Maxwell deve certificar que o eixo da roda está perfeitamente na horizontal para que ao rodar a roda no sentido ascendente os fios enrolem de fora para dentro. A