Determinação do momento de inércia de um anel não homogêneo com uso da análise de vídeo

• Silva, Victor Abath da ^[1] ; Cruz, Frederico Alan de Oliveira ^[1]
  1. [1] Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro

     Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro

     Brasil

     
• Localización: Caderno Brasileiro de Ensino de Física, ISSN-e 2175-7941, Vol. 37, Nº. 2, 2020, págs. 944-956
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Determination of the inertia moment of a nonhomogeneous ring using video analysis
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• Resumen
  • English

    The moment of inertia of a body is a quantity studied in many introductory physics subjects, in the exact sciences courses of higher education, mostly in a purely theoretical approach and with greater emphasis on bodies with homogeneous mass distribution, due to the complexity of the problem. In order to show how this can be affected when this homogeneity does not exist, this work presents a method, based on video analysis, that seeks to evaluate the movement of a ring on a plane at different angles of inclination. The results show that the methodology is efficient in determining the moment of inertia of a homogeneous ring, since for this type of object the expected rotation radius is equal to 1 and the value obtained was 0.97, that is, a 3% deviation from the theoretical value. This result serves to validate the value of 0.66 of the rotation radius of a non-homogeneous ring, which was correct, since it also showed an approximate variation of 3% between the values obtained.

  • português

    O momento de inércia de um corpo é uma grandeza estudada em muitas disciplinas introdutórias de física, nos cursos de ciências exatas do ensino superior, em sua maioria numa abordagem puramente teórica e com maior ênfase nos corpos com distribuição de massa homogênea, devido à complexidade do problema. Para mostrar como isso pode ser afetado quando não existe essa homogeneidade é apresentado, neste trabalho, um método, baseado na análise de vídeo, que busca avaliar o movimento de um anel sobre um plano em diferentes ângulos de inclinação. Os resultados mostram que a metodologia é eficiente na determinação do momento de inércia de um anel homogêneo, uma vez que para esse tipo de objeto o raio de giração esperado é igual a 1 e o valor obtido foi de 0,97, isto é, um desvio de 3% em relação ao valor teórico. Esse resultado serviu para validar o valor de 0,66 do raio de giração de um anel não homogêneo era o correto, visto também ter apresentado variação aproximada de 3% entre os valores obtidos.