Corrida de cilindros

PROJETO CIÊNCIA NA BAGAGEM
Roteiro para estudo de vídeo
Prof.:
Patrocínio:
FINEP
Curso:
Data: _____/_____/_____
Aluno:
Sala :
n°:
Turma:
Aluno:
n°:
Roteiro elaborado por Luiz André Mützenberg para os filmes vt_cb_19.- Projeto Ciência na Bagagem - http://gaia.liberato.com.br/ciencianabagagem
CORRIDA DE CILINDROS
Objetivo: comparar o movimento de um cilindro cujo centro de massa coincide com o eixo central com o movimento de um
cilindro cujo centro de massa não coincide com o eixo central.
Para esta experiência foram construídos dos sistemas
(ver Fig. 1), ambos com massa M = 972 g. A casca cilíndrica, com massa m1 = 775 g, foi construída com dois canos
concêntricos de PVC com diâmetros de 75 mm e de 100 mm.
O cilindro central possui massa m2 = 197 g e foi construído
preenchendo um cano com diâmetro de 25 mm.
menor está afastado 19 mm do eixo da casca cilíndrica. No
cilindro B os eixos do cilindro pequeno e da casca cilíndrica
coincidem.
1. A que distância do eixo da casca cilíndrica se encontra o
centro de massa do sistema A? Mostre os cálculos.
No vídeo “corrida de cilindros” são apresentados três
clipes, num o cilindro azul chaga antes, num os dois cilindros
chegam juntos e no outro o cilindro preto chega antes.
2. Como você explica estes resultados?
3. É possível definir o resultado mudando a posição que os
cilindros são soltos? Explique.
Fig. 1. – Sistemas utilizados nas experiências.
Fig. 3. – Três posições diferentes para soltar o sistema A.
Sistema A
Sistema B
Fig. 2. – Esquema dos cilindros em escala 2:1, para calcular a
posição do centro de massa.
Na Fig. 2 são apresentados dois esquemas sobre a montagem dos cilindros e que devem ser usados para calcular a
posição do centro de massa de ambos. As medidas dos cilindros foram citadas, para calcular a aposição do centro de
massa deve considerar que no cilindro A o eixo do cilindro
4. Qual das posições representadas na Fig. 3 representa a
situação em que o cilindro inicia seu movimento mais rapidamente? Justifique a resposta.
5. A aceleração do sistema A é constante depois que inicia o
movimento? Explique.
6. A aceleração do sistema B é constante depois que inicia o
movimento? Explique.
Cobrindo as extremidades dos sistemas que aparecem
na Fig. 1, para esconder a estrutura que faz o sistema A ora
rolar bem e ora não rolar direito é possível usar estes cilindros para fazer “mágica”, pois se torna difícil prever seu
comportamento quando são colocados em um plano inclinado.
Conclusão: ___________________________________________________________________________________________