Física 1 - Movimento Unidimensionais E Bidimensionanis

Engenharia Química Diurno

Física Experimental II

Experimento: Energia Mecânica.

Objetivo

Estudo da energia mecânica de um sistema.

Fundamentos Teóricos

Trabalho:

O trabalho (grandeza física escalar) é a transferência de energia por uma força podendo ser positiva, negativa ou zero e só acontece quando ocorre o deslocamento. O trabalho realizado pelo corpo A sobre o corpo B é positivo se alguma energia é transferida de A para B, e é negativa se alguma energia é transferida de B para A. Se não existir energia transferida, o trabalho realizado é zero. O trabalho (W) total realizado sobre uma partícula é igual a variação de sua energia cinética (k).

W_Total=∆K=1/2 .m.v_final^2-1/2 .m.v_inicial^2

Energia

É a capacidade de realizar trabalho.

Mecânica (E)

A soma da energia cinética e potencial de um sistema é chamada de energia mecânica total.

E_mec= K_sis+ U_sis

Cinética (K)

Depende apenas da rapidez da partícula e de sua massa, e não da direção do movimento. Além disso, a energia cinética nunca pode ser negativa e é zero apenas quando a partícula está em repouso.

K=1/2.m.v^2

Potencial (U)

A energia transferida a tal sistema, pelo trabalho realizado por forças externas sobre ele, não irá aumentar a energia cinética total do sistema. Em vez disso, a energia transferida é armazenada como energia potencial – energia associada às posições relativas das diferentes partes do sistema.

U=m.g.h

Materiais

Rampa de lançamento.

Corpo de prova (esfera metálica).

Fio de prumo.

Trena milimétrica.

Papel “manilha”.

Papel carbono.

Balança analítica com precisão de um centésimo.

Procedimento Experimental

O Experimento iniciou posicionando a rampa de lançamento sobre a bancada, e no chão foi fixado o papel “manilha” com o papel carbono, como mostra a figura abaixo.

O fio de prumo foi utilizado para marcar a origem do deslocamento.

Figura 1_ Posicionamento da rampa de lançamento.

Foi posicionada a esfera metálica sobre a rampa de lançamento com um pino para apoio. Retirou-se o pino e no papel “manilha” ficou registrado o ponto onde a esfera tocou. O procedimento foi realizado 20 vezes posicionando o corpo de prova no mesmo ponto inicial.

No final do procedimento, foi verificada a marcação da dispersão dos pontos no papel “manilha” e a partir disso foi obtido o ponto médio das marcações, para ter como referência o deslocamento (∆x) da esfera.

Com o auxilio da trena mediu-se a altura da rampa de lançamento, iniciando do ponto final da rampa até o chão (∆y). Mediu-se do nível do prumo até o centro da nuvem dos pontos (marcações da esfera).

Dados Experimentais

Metodologia

O método de equacionamento matemático foi dividido em três etapas: trecho AB; trecho BC e trecho C. Foi calculado o tempo a partir da equação da função horária de posição.

∆y=Voyt+〖gt〗^2/2

A