Conservação de Energia

INSTITUTO DE FÍSICA - UFRGS

Disciplina: Física para Ciências Biológicas - FIS01038

RELATÓRIO

EXPERIÊNCIA SOBRE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA

Arranjo experimental:

Previsão teórica para o resultado da experiência:

Energia mecânica da esfera nas posições 1 e 2, tomando o chão como o nível de referência (energia potencial gravitacional zero):

Posição 1: Em = Epg → Em = m . g . h1

Posição 2: Em = Epg + Ec → Em = m . g . h2 + (m . vo2)/2

Onde:

Em: Energia mecânica

Epg: Energia potencial gravitacional

Ec: Energia cinética

m: Massa (kg)

g: Aceleração da gravidade (m/s2)

h: Altura (m)

Conservação da energia mecânica mostrando que a esfera é lançada com velocidade:

m . g . h1 = m . g . h2 + (m . vo2)/2

g . h1 = g . h2 + vo2/2

g . h1 - g . h2 = vo2/2

g (h1 - h2) = vo2/2

2 . g (h1 - h2) = vo2

Vo =

Uso de conhecimentos sobre movimento de projéteis, sabendo que a esfera é lançada da posição 2, com velocidade horizontal vo, para mostrar que a esfera atinge o solo à uma distância A, dada por: Ateor =

h2 = (g . t2)/2

(2 . h2)/g = t2

x Ds = vot

Ateor = . t

Ateor =

Ateor =

Ateor = 2 .

Dados obtidos no experimento:

h1: 1,050 m

h2: 0,819 m

Previsão do alcance de A:

Ateor = 2 .

Ateor = 2 .

Ateor = 2 .

Ateor = 2 . 0,435

Ateor = 0,87 m

Previsão de alcance da esfera a partir do ponto 2 (Ateor) = 0,87 m.

Realização da experiência:

Após o lançamento da esfera, mediu-se a distância do ponto 2 (solo) até Aexp, obtendo-se o valor 0,86 m.

Estimativa de erros:

eA = (Ateor - Aexp)/Ateor . 100%

eA = (0,87 - 0,86)/0,87 . 100%

eA = 0,01/0,87 . 100%

eA