Relatório de Física

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A energia mecânica está associada ao movimento ou a possibilidade de possuir movimento, sendo assim um sistema constituído por duas energias, a cinética e a potencial, na qual esta pode ser a gravitacional ou elástica. Para qualquer corpo de massa m que possui velocidade instantânea v, ou seja, o corpo que estiver em movimento, apresentará energia cinética. Portanto, a energia cinética depende da massa e velocidade. Já a energia potencial é um tipo de energia armazenada pelo trabalho realizado no sistema dos corpos devido ao seu referencial podendo ser convertida em energia cinética.

Há tipos de energia potencial, como a gravitacional que é a tendência do corpo a cair em direção ao centro da Terra, e a elástica na qual é o trabalho realizado pela força elástica durante a ocorrência de deformação da mola. A conservação da energia mecânica ocorre pelo fato de ter duas forças conservativas atuando, em que a soma dessas, cinética e potencial, resulta a uma constante, seja em qualquer ponto da trajetória. Sendo assim, o princípio da conservação da energia diz que a energia total de um sistema isolado é sempre constante.

3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

3.1. Materiais Utilizados

01 Pista de Fletcher – trilho de ar com sensores ópticos para medição de tempo; figura.

01 “carrinho” com mola numa extremidade;

01 paquímetro;

01 balança;

01 dinamômetro com precisão de 0,1 N;

01 tesoura;

Pedaços de linha ou barbante fino.

3.2 Procedimentos experimentais

A proposta do experimento foi elaborada pelos professores: Aganoel Gomes Cavalcante, Allyson J. S. Brito, Hermes J. O. Júnior, Kelson Zanuth Magalhães sobre apoio e coordenação dos coordenadores dos cursos de engenharia: Carmos Antônio Gandra e Gilson de Souza Santos da Faculdade Pitágoras Campos – Ipatinga, intitulado Experimento I – Conservação da Energia Mecânica, nele os alunos são convidados através da observação a compreender o princípio da conservação da energia através das transformações da mesma surgida durante a atividade realizada.

No primeiro momento o Professor orientador Hermes J. O. Júnior nos apresentou os aparelhos e materiais a serem utilizados no experimento além de fazer breve comentário dos procedimentos de segurança e regras do laboratório de física e ainda realizar a uma introdução sobre o tema apresentando no quadro branco as formulas e sua utilização.

No segundo momento foi nos apresentado a Pista de Fletcher (Figura 3.2) onde foi solicitado que determinasse a massa do carrinho a qual obtivemos 0,235 kg. Também foi certificado de que o trilho estava “sem atrito” por meio de um pequeno toque no “carrinho” observando movimento se este ocorre em velocidade constante.

[pic 1]

Figura 3.2: Pista de Fletcher – trilho de ar com sensores ópticos para medição de tempo.

A Regulagem da altura da pista de modo que o “carrinho” percorra-se distâncias iguais em tempos iguais, estando assim em movimento constante sem atrito, além dos ajustes de dois sensores ópticos, um no início e o outro no final do trilho, para medição do tempo. Com proposito de se ter certeza de seu funcionamento foi dada um pequeno empurrão no “carrinho”, confirmando assim pleno funcionamento dos dois sensores. Depois de confirmado o funcionamento dos sensores de movimento se fez necessário medir a distância entre os dois sensores ópticos resultando: d = 0,457m.

Após procedimentos acima colocamos o “carrinho” sobre a pista de modo que a mola encoste-se ao anteparo, mas sem compressão. Em seguida foi feita medidas com o paquímetro o comprimento inicial da mola acoplada no “carrinho”. Através de um dinamômetro ligado por uma linha de nylon fino de modo a comprimir a mola contra o anteparo o “carrinho” foi puxado com realizamos medição da deformação X da mola através do paquímetro.

A força F exercida para provocar a deformação da mola foi anotados e preenchida conforme a tabela 1. Além de registro do tempo gasto em T entre os dois sensores ópticos. Esse procedimento foi repetido até comprimir quase toda a mola. Sabe-se que quanto maior o número de medidas, maior é a precisão do experimento.

Tabela 1: Medidas das forças, deformações, tempos e velocidades.

Medida

F (N)

X (m)

[pic 2](s)

v (m/s)

1

0,4

0,0029

13,005

0,00022

2

0,8

0,0047

04,261

0,0011

3

1,2

0,0036

03,877

0,0014

4

1,6

0,0079

01,870

0,0042

5

2,0

0,0094

01,799

0,0052

Para cada procedimento calcule a velocidade do carrinho através da equação: [pic 3] (movimento constante).

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

No primeiro momento realizamos a medida da mola em seu estado relaxado para se obter o comprimento inicial (X0 e X ), o pino central do carrinho foi usado como referência, obteve-se a medida em metros (m). Depois o equipamento do trilho de ar foi ligado, com o