Exercícios Resolvidos de Giroscópios

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Enunciado

Um giroscópio está montado sobre um suporte vertical conforme a figura. Assinale a afirmativa incorreta:

a) Numa vista superior, o giroscópio girará no sentido anti-horário.

b) O vetor momento angular total do giroscópio em relação ao centro O é constante ao longo do tempo.

c) O torque é proporcional à massa do girocópio.

d)O movimento de um eixo de rotação ao redor de um eixo fixo devido a um torque externo é chamado de precessão.

e) Quanto mais rápido a roda do giroscópio girarem torno de seu eixo, menor será a velocidade angular de precessão.

Passo 1

a)

Fazendo a regra da mão direita, veremos que a roda girará no sentido anti-horário. A velocidade de precessão é uma velocidade que “persegue” a velocidade angular ω , logo ela girará no sentido anti-horário sim.

Passo 2

b)

O torque é perpendicular ao momento angular, desta forma o seu módulo não muda, apenas a direção. Logo a resposta está errada, pois o vetor não é constante e sim apenas o módulo.

Passo 3

c)

Sim!!

O torque é dado por τ = I . α . E como sabemos o momento de inércia depende da massa, logo o torque também.

Passo 4

d)

Verdade! Esse é justamente o conceito de precessão, uma característica dos giroscópios e também da Terra.

Passo 5

e)

A velocidade angular de precessão pode ser calculada por:

Ω = m . g . d I . ω

Nesse caso, quando o ω aumenta o Ω diminui.

Afirmativa correta.

Resposta

b) O vetor momento angular total do giroscópio em relação ao centro O é constante ao longo do tempo.

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