O Experimento Medidas Fisicas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

Experimento 6: Conservação de energia

Manaus- AM

2023

Grupo A

Ana Clara Sampaio Liborio de Vasconcelos – 22250339

Ana Beatriz Muniz de Oliveira – 22251860

Juliana Pires Paduam Falcão – 22251862

Experimento 6: Conservação de energia

Relatório apresentado

como nota parcial em

Laboratório de Física,

pelo docente Eduardo

Adriano Cotta.

Manaus – AM

2022

1. INTRODUÇÃO 

Este relatório referente a conservação de energia, determina as funções espaço-tempo e velocidade-tempo através dessas obtemos o momento de conservação de energia mecânica do sistema. A energia total do disco de Maxwell, massa m, e o momento de inercia lz ao redor do seu eixo de rotação, é composto de energia potencial gravitacional Ep, energia de translação Et e energia de rotação Er.

 O disco de Maxwell é suspensa em ambos os lados de seu eixo em um fio, no qual ela sobe e desce. Nisto, a energia potencial é transformada em energia cinética e vice-versa. O processo de desenrolar e enrolar novamente é repetido até que a energia determinada pela altura inicial é completamente perdida por perdas por atrito e reflexão. No experimento, é disposto em alturas diferentes, que sempre é interrompida pelo eixo da roda de Maxwell na subida e na descida. A partir dos intervalos entre interrupções, podem ser calculadas as velocidades momentâneas e, daí, as energias cinéticas.

1. OBJETIVO

Com o disco de Maxwell, determinar as funções espaço-tempo e velocidade-tempo, e através destas obter o momento de inércia ao redor do seu eixo de rotação. Verificar a conservação de energia mecânica do sistema.

1. PARTE TEÓRICA

 O sistema consiste numa roda suspensa por dois fios enrolados no seu eixo que, ao ser largada, irá cair desenrolando os fios. A montagem ilustra o princípio de operação do bem conhecido brinquedo infantil “ioiô”. A roda está inicialmente travada por uma ponta metálica controlada por um disparador. Quando se solta o disparador liberta-se a roda, que inicia o seu movimento de queda. Se o circuito do disparador estiver ligado à entrada “Trigger in” do sistema de cronómetro/célula fotoelétrica (Lb), então quando se solta o disparador também se aciona um cronómetro. Esse circuito deve ser novamente fechado, pressionando o disparador depois de soltar a roda, para que no fim do percurso a roda corte o feixe luminoso do sistema Lb que faz parar a contagem do tempo. Neste caso mede-se o tempo de queda. Se o circuito do disparador for desligado da entrada “Trigger in” do sistema Lb (ver figura 2), então o cronómetro é  acionado/parado quando o eixo da roda corta/restabelece o feixe luminoso, ao passar pelo sistema Lb no fim do percurso. Neste caso, mede-se o intervalo de tempo ∆t que o eixo da roda demora a passar por Lb, e se conhecermos o diâmetro do eixo (2r, sendo r o respectivo raio) podemos calcular a velocidade “instantânea” da roda na posição em que se encontra Lb