Conservação da Energia Mecânica-Relatório

Conservação da Energia Mecânica 

Pedro Augusto Alves Campelo Torres

Resumo

Esse experimento visa observar o principio de conservação de energia, aplicada a uma esfera de aço que desce por uma rampa (de altura h, situada a uma altura H da mesa) ate cair na mesa.

Introdução

Nesta experiência, realizaremos medições em uma esfera de aço, na altura da rampa (h), na altura da rampa em relação a mesa (H), no tempo que a esfera leva do topo da rampa  ate sair da mesma (t1), no tempo que a esfera leva para cair na mesa (t2) e para medir a distancia que a esfera cai na mesa (x), utilizando uma balança analítica (para medir a massa da esfera) , uma régua de 100cm(para medir as alturas h, H e a distancia x) e um telefone celular com câmera.

Referencial Teórico

Um sistema mecânico, no qual atuem apenas forças conservativas, tem sua energia mecânica (E) conservada. Associa-se uma energia potencial (EP) a cada força conservativa, de modo que a soma de suas variações seja igual a uma variação oposta da energia cinética (EC).

 Havendo forças dissipativas, o trabalho (W) realizado por elas é igual à variação da energia mecânica. Tem-se então, o princípio físico da conservação da energia, expresso pelas equações: ΔE = ΔEC + Σ ΔEP e ΔE = W.

Para um sistema conservativo tem-se: ΔE = 0 e ΔEC = −Σ ΔEP, ou seja, qualquer aumento da energia cinética corresponde a uma igual diminuição da energia potencial e vice-versa.

Objetivo

Verificar o princípio de conservação de energia.

Materiais Utilizados

Rampa de lançamento

Régua de 100cm

Papel A4

Carbono

Telefone celular com câmera 

Procedimento Experimental

[pic 1]

Primeiro utilizando a régua mede-se as alturas h e H, logo em seguida liberamos a esfera do ponto 1 e observamos aproximadamente em que local da mesa ela cai, assim podemos posicionar o papel A4 com o carbono por cima, para que no momento que a esfera cair marque o papel, desta forma, teremos uma distancia x que vai do final da rampa ate o ponto no papel ( 3), por ultimo grava-se um vídeo utilizando o telefone celular do percurso da esfera, para descobrir o tempo (em um software de edição) do ponto 1 ao ponto 2(t1) e do ponto 2 ao ponto 3(t2).

Resultado

Após as medições teremos m = 0,014Kg, h = 0,1m, H = 0,4m, x = 0,32m, t1 = 0,27s e t2 = 0,23s

Com esses dados podemos deduzir que:

No ponto 1:

E1 = Ec + Ep             Ec = 0 pois a esfera parte do repouso desta forma V = 0

E1 = Ep

E1 = m . g . h

E1 = 0,014 . 9,8 . 0,5

E1 = 0,0686 j

No ponto 2:

E2 = m . V1²/2 + m . g . h                                                            V1=Vx

E2 = 0,014 . (1,39)²/2 + 0,014 . 9,8 . 0,4                                      Vx= x/t2

E2 = 0,0135 + 0,0529                                                               Vx= 0,32/0,23