Força Conservativa

1. INTRODUÇÃO

Uma força é classificada como sendo conservativa quando um trabalho realizado por ela para movê-lo de um lugar a outro independentemente do percurso, isto é, do caminho escolhido. Esclarecendo: para carregar um saco de batatas e transportá-lo morro acima, o caminho escolhido pode ser mais longo, caminhando circularmente ou um caminho mais curto e reto, mas através de uma ladeira íngreme. A força gravitacional é um tipo de força conservativa. Um exemplo de força não conservativa é a força de atrito que também é chamada força dissipativa.

Há uma lei fundamental da Física que é a da conservação da energia mecânica de um corpo: E = K + U = constante, se um corpo está sob a ação somente de forças conservativas. Isso equivale a dizer que se a energia cinética de um corpo aumenta, a energia potencial deve diminuir e vice-versa de modo a manter E constante.

Ou seja,um sistema conservativo é aquele onde não atuam forças externas (gravidade, normal) ou dissipativas (força de atrito). Diz-se teoricamente que este sistema está isolado. Mesmo aumentando ou diminuindo a energia, os resultados sempre serão constantes.

Ex.: Energia mecânica = Energia cinética + Energia potencial = Constante

Num sistema conservativo, como por exemplo, um objeto em queda sem a resistência do ar, observa-se que inicialmente existe a energia potencial que - no decorrer do movimento - diminui ao mesmo tempo me que a energia cinética aumenta. A soma da energia cinética com a energia potencial, ou seja, a energia mecânica se mantém constante e por isso ela é conservada.

Na mecânica existe outra grandeza física muito importante que se conserva, ela é conhecida como quantidade de movimento.

As fórmulas utilizadas para o experimento foram :

Velocidade : v² = vo² + 2g∆y => v= √2gh => v² = 2.g.h

Energia Potencial : Ep = m.g.h

Energia Cinética : E c = ½ m.v² ( Para v² = 2.g.h ) => Ec = ½ m.2.g.h =>

Ec = m.g.h.

2. OBJETIVO

Determinar experimentalmente se o sistema de um corpo em queda livre é conservativo.

3. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS

Os instrumentos e equipamentos utilizados no experimento foram:

- Cubo de pequeno de madeira;

- Cronômetro;

- Balança Analítica.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Foi tomado a massa do cubo de madeira. O mesmo foi largado de quatro alturas diferentes. A velocidade em que o cubo atingia o solo foi cronometrada.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos no experimento foram registrados na tabela 1: