Conservação De Energia

1. Título:

Trabalho e energia mecânica numa mola

2. Objetivos

Determinar o trabalho realizado por uma força ao distender uma mola helicoidal.

3. Teoria

Nesta atividade, aplicaremos a lei da conservação da energia mecânica ao movimento de uma esfera maciça que desce rolando sobre uma rampa e é lançada horizontalmente no espaço. Toda a fundamentação teórica será consultada no livro texto, na parte de Lei de Hooke e conservação de energia.

4. Material Utilizado

1. Mola helicoidal

2. Discos de massa 50g

3. Régua

5. Procedimento Experimental

a) Meça a altura h do ponto de lançamento da esfera (extremidade da rampa) e anote no quadro a seguir:

h (cm): _______ cm.

b) Meça cada altura de cada posição de largada y da esfera, e anote na tabela 1.

c) Solte as esferas de cada altura y de modo que caia na folha de papel carbono colocado sobre o papel branco, deixando as marcas do impacto e anote na tabela 1.

Tabela 1

1 2 3 4 5

y (cm)

A (cm)

6. Análise dos Dados Experimentais

a) Usando a Lei de Conservação da Energia Mecânica e desprezando a energia cinética de rotação associada ao movimento, mostre que o alcance ASR (alcance sem rotação) da esfera, quando largada de uma altura y na rampa de lançamentos é dado por:

b) Usando a Lei de Conservação da Energia Mecânica e considerando a energia cinética de rotação associada ao movimento, mostre que o alcance ACR (alcance com rotação) da esfera, quando largada de uma altura y na rampa de lançamentos é dado por:

c) Com os valores medidos para y e h e as duas equações demonstradas anteriormente, preencha a tabela 2.

Tabela 2

1 2 3 4 5

y

ASR (cm)

ACR (cm)

d) Usando os valores experimentais obtidos para o alcance A (tabela 1) e os valores teóricos da tabela 2, trace na mesma folha de papel milimetrado e na mesma escala, os gráficos de A x y, ASR x y e ACR x y.

e) Analisando estas curvas, identifique qual dos modelos teóricos melhor descreve a experiência realizada justificando a sua escolha. A que você atribui as diferenças entre as curvas.

f) Elabore um relatório simplificado contendo um resumo dos dados e da teoria utilizada.

7. Bibliografia

1. Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física