Atividade Prática Dinâmica dos Corpos

Atividade prática de Dinâmica dos Corpos A atividade deve ser feita com os laboratórios presentes nos polos Física Mecânica 1 e Física Mecânica 2 A entrega do relatório será um arquivo único em PDF composto pelas fotos e explicações de como o experimento foi feito os cálculos realizados manualmente cálculos devem ser feitos a mão que podem ser realizados em folha separada e escaneados ou tirado foto com boa legibilidade Devem também estar presente no relatório a sua resposta a pergunta final assim como uma foto sua com o experimento Toda a sequência de cálculos deve estar presente assim como os valores intermediários Use três casas após a vírgula para todos os cálculos e use arredondamento ao invés de truncamento Introdução A conservação da quantidade de movimento e a conservação da energia mecânica são princípios fundamentais da dinâmica dos corpos fornecendo ferramentas poderosas para analisar e prever o comportamento de sistemas físicos Esses princípios estabelecem que em determinadas condições grandezas específicas de um sistema permanecem constantes ao longo do tempo A quantidade de movimento uma grandeza vetorial que relaciona massa e velocidade é conservada em sistemas isolados onde a soma das forças externas é nula Por outro lado a energia mecânica total soma das energias cinética e potencial é conservada em sistemas onde apenas forças conservativas realizam trabalho Nesta atividade exploraremos esses conceitos por meio de um experimento prático que nos permitirá observar e quantificar a conservação dessas grandezas em um cenário real A partir dos dados coletados realizaremos cálculos teóricos para analisar o experimento Essa abordagem combinada que une a experimentação à análise teórica é crucial para a compreensão aprofundada dos fenômenos físicos e para o desenvolvimento de habilidades essenciais na engenharia Objetivo O objetivo principal desta atividade é verificar experimentalmente e analisar teoricamente os princípios da conservação da quantidade de movimento e da energia mecânica em um sistema dinâmico Material utilizado 1 painel magnético 500 x 650 mm 2 hastes 400 mm fêmea 2 hastes 400 mm macho 2 tripés tipo estrela com manípulo e sapatas 1 conjunto de massas aferidas 50 g com gancho 4 fixadores para fixar as hastes no painel Barbante 1 transferidor 1 fixador magnético com haste Carrinho 1 rampa com régua 1 balança digital Roteiro Experimental Coloque o imã com o transferidor no painel Na haste do imã prenda um lado do barbante prenda o outro no peso de 50g No chão coloque a rampa com régua O peso deve ficar alguns centímetros acima da rampa acima da parte graduada no zero se possível Meça o comprimento do fio e pese o carrinho Levante o peso com um ângulo mantendo a corda tracionada e antes de soltar coloque o carrinho na posição zero Solte o peso e verifique qual a distância percorrida pelo carrinho Cálculos Passo 1 Determinar a velocidade do pêndulo imediatamente antes da colisão o Ache a altura h em que o pêndulo é solto em relação ao ponto mais baixo usando trigonometria o Com o h ache a Energia Potencia inicial o No ponto mais baixo toda a energia potencial é convertida em energia cinética Passo 2 Determinar as velocidades do pêndulo e do carrinho imediatamente após a colisão o Como a colisão é elástica tanto a quantidade de movimento quanto a energia cinética são conservadas o Forme um sistema com as duas equações Resolvendo o sistema você acha as duas velocidades finais Passo 3 Usando as equações do MRUV e a distância percorrida pelo carrinho ache a desaceleração do carrinho Passo 4 Refaça o experimento para um ângulo diferente ou seja um h diferente Análise dos Resultados e Conclusões Qual a diferença entre as duas acelerações encontradas Por que isso acontece