Experimento 19 - Pássaro Equilibrista

EXPERIMENTO 19 - LABAP (Laboratório de Aplicações do IFPA): ESTÁTICA - EQUILÍBRIO DE CORPOS / FÍSICA I.

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CONCEITOS RELEVANTES:

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(A) CENTRO DE MASSA.

O centro de massa de um corpo é o ponto onde toda a massa do corpo está concentrada nele. Em geral este centro coincide com o centro geométrico ou de simetria do corpo quando sua densidade é homogênea e constante. Em problemas (MECÂNICA NEWTONIANA, por exemplo) de muitos corpos ou de um único corpo macroscópico, podemos definir um único ponto (centro de massa) deste objeto onde faremos o estudo dinâmico completo (rotação e translação).

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(B) TORQUE OU MOMENTO DE UMA FORÇA.

Na dinâmica de translações de corpos a grandeza física conservada (constante) é o momento linear ou quantidade de momento. A variação desta quantidade física no tempo dá origem a força resultante (2° LEI DE NEWTON) no objeto (corpo) em estudo. Por outro lado na dinâmica de rotações a grandeza física que é constante é denominada de momento angular. A variação no tempo desta quantidade origina o torque resultante ("força" que causa giro) nesse corpo. O torque depende da força aplicada, distância em relação ao ponto de apoio na qual está força será aplicada e o ângulo de inclinação entre a força e a distância (multiplicação vetorial - produto vetorial).

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EXPLICAÇÃO DA EXPERIÊNCIA:

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(i) Objeto de estudo (corpo): pomba ou pássaro.

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(ii) Forças predominantes que atuam neste corpo: força gravitacional e força de contato normal a superfície.

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(iii) Composição do corpo: feito de plástico e chumbo. Plástico em todo o corpo exceto na cabeça e ponta das asas.

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(iv) Centro de massa: Esta pomba teria seu centro de massa localizado próximo ao seu peito (ponto de simetria ou geométrico) se sua densidade (distribuição de massa) fosse homogênea entretanto, não é. O centro de massa da pomba está localizado na cabeça (pico do pássaro).

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(v) O torque resultante: O ponto de apoio das forças (gravitacional e normal) que atuam na pomba é o bico da mesma assim, o torque resultante em cima deste ponto é nulo fazendo com que ela fique em equilíbrio e não caia devido a gravidade do ambiente. Qualquer outro ponto de apoio escolhido que não encontra se próximo do bico do pássaro resultará em um torque total diferente de zero e portanto, a pomba irá cair.

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Direitos autorais do vídeo e explicação: Prof. João Paulo (vice coordenador do LABAP / Laboratório de Aplicações do IFPA) - Física.