Experimento de Conservação de Energia Mecânica

UFERSADCEN 1 SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO DISCIPLINA LABORATÓRIO DE MECÂNICA CLÁSSICA Conservação de Energia Mecânica PROFESSOR TURMA DATA ALUNOS 1 2 3 4 5 6 1 Objetivos Aplicar a lei de conservação de energia mecânica 2 Teoria Nesta atividade aplicaremos a lei de conservação de 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 movimento num plano conservação de energia e dinâmica da rotação 3 Material Utilizado 1 Rampa de lançamentos 2 Esfera de massa m 3 Régua papel carbono e papel branco 4 Papel milimetrado 4 Procedimento Experimental Figura 1 UFERSADCEN 2 1 Monte o experimento de acordo com a figura 1 Meça a altura h do ponto de lançamento da esfera extremidade da rampa e anote no quadro a seguir h m m 2 Meça a altura de cada posição de largada y da esfera e anote na tabela 1 3 Solte a esfera 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 Para cada altura y faça 4 repetições e obtenha o valor médio para o alcançe A Tabela 1 1 2 3 4 5 y m A m 5 Análise dos dados experimentais 4 Usando a Lei de Conservação de 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 yh ASR 2 5 Usando a Lei de Conservação de 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 yh ACR 7 2 5 6 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 m ACR m 7 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 8 Analisando estas curvas identifique qual dos modelos teóricos melhor descreve a experiência realizada justificando a sua escolha OBS Momento de Inércia de uma esfera maciça de raio R e massa m 2 2 5 I mR Energia cinética devido à rotação de um corpo com momento de inércia I 2 1 2 E Iω Velocidade linear em função da velocidade angular v ω R 6 Bibliografia 1 Sears Zemanski Young Freedman Física I Mecânica 12ª Edição Person 2008