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

Abstract

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.

Momento de inércia em plano inclinado com uso de Arduino

“…Vários trabalhos apresentam propostas para identificar a posição de um objeto em rolamento, em um PI, em função do tempo de modo automático, usando sensores e dispositivos fixos para marcar o tempo a cada posição [3,4], bem como análise de vídeos [5] e acompanhamento do movimento, de modo a identificar qual objeto chega primeiro [6]. Portanto, para a descrição completa do movimento do objeto em um PI, deve-se considerar a dinâmica de rotação, bem como, grandezas como momento de inércia e momento angular, de modo que não somente a massa desses objetos deve ser levada em conta, mas também a distribuição de massa em relação ao eixo de rotação [7,8].…”