Videoanálise do voo de um fidget spinner: torque e momento angular

AUTOR(ES)
FONTE

Rev. Bras. Ensino Fís.

DATA DE PUBLICAÇÃO

25/11/2019

RESUMO

Resumo Poderia o mundialmente famoso brinquedo fidget spinner ser usado em sala de aula para ilustrar os conceitos de momento de inércia, torque e momento angular? Curiosamente, foram raros os artigos de ensino relacionados ao tema que foram publicados até a presente data. Neste trabalho apresentamos uma situação real composta por duas configurações experimentais extremamente simples de lançamento oblíquo de um spinner com e sem rotação inicial do tipo spin. Definimos por rotação do tipo spin como qualquer rotação em que o spinner gira em torno de um de seus eixos principais de simetria. A técnica escolhida para coleta dos dados foi a videoanálise, usando o software gratuito Tracker. Os principais resultados foram (i) Apresentar um experimento de execução rápida e fácil e que aborde de forma simultânea os conceitos de torque, momento angular orbital e momento angular de spin. (ii) Analisar de forma qualitativa as semelhanças e as diferenças entre as orientações dos momentos angulares orbitais e de spin nos dois tipos de lançamento oblíquo do spinner (iii) Obter uma estimativa quantitativa das magnitudes dos momentos angulares de spin em relação ao respectivo eixo principal de simetria do spinner, em ambos os casos.Abstract Could the world-famous fidget spinner toy be used in the classroom to illustrate the concepts of moment of inertia, torque and angular momentum? Curiously, there are very few papers related to the topic that have been published so far. In this work, we present a real situation consisting of two extremely simple experimental configurations of oblique launching of a spinner with and without initial spin type rotation. We define spin type rotation as any rotation in which the spinner rotates around one of its main symmetry axes. The technique chosen for data collection was the video analysis, using the free software Tracker. The main results were (i) To present a fast and easy execution experiment that simultaneously approaches the concepts of torque, orbital angular momentum and spin angular momentum. (ii) Analyze in a qualitative way the similarities and differences between the orientations of the orbital and spin angular momenta for two types of oblique launching (iii) Obtain a quantitative estimative of the magnitudes of the spin angular momenta in relation to the respective symmetry axis of the spinner, in both cases.

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