Prática - Conservação e Energia

Prévia do material em texto

ENGENHARIA QUÍMICA 
 
Jonatas Francisco de Souza 
Matricula: 141151151 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador 
2021 
 
 
 
 
 
 
 
1. Anote na Tabela 1 os valores obtidos no experimento. Houve diferença entre as 
velocidades dos corpos de prova ensaiados? Se sim, intuitivamente, qual seria o 
motivo? 
Velocidade linear (m/s) Cilindro oco Cilindro maciço 
Descida 1 0,8771 1 
Descida 2 0,9097 0,9803 
Descida 3 0,8929 1,0204 
Média 0,8932 0,9934 
Tabela 1 – Valores de velocidade linear obtidos no experimento 
R: observamos que houve uma diferença pequena na velocidade dos corpos de prova e o 
motivo dessa mínima diferença se deu por não existir uma variância na posição do sensor, 
que se manteve a mesma em todas as repetições. 
 
 
 
2. Utilizando as informações da Tabela 2 e as equações apresentadas no sumário 
teórico, e sabendo que o corpo de prova foi solto na posição 60 mm da régua, 
calcule e preencha a Tabela 3 com os valores obtidos para as grandezas. 
Especificações Cilindro oco Cilindro maciço 
Massa – m (g) 110 300 
Diâmetro interno – di (mm) 40 - 
Diâmetro externo – de (mm) 50 50 
Densidade do aço ( 𝒈𝟑) 
𝒄𝒎 
7,86 7,86 
 Tabela 2 – Especificações dos corpos de prova 
 
 
 
 
 
 
 
Grandezas Cilindro oco Cilindro maciço 
Momento de inércia – I (kg.m2) 0,000056375 0,00009375 
Velocidade linear média – V (m/s) 0,8932282443 0,993464052 
Velocidade angular – ω (rad/s) 35,731229772 39,73856208 
𝒎𝟐 
Energia cinética de translação - Kt (𝑱 = 𝒌𝒈 𝟐 ) 
𝒔 
0,0438874 0,14804562 
𝒎𝟐 
Energia cinética de rotação – Kr (𝑱 = 𝒌𝒈 𝟐 ) 
𝒔 
0,0406956 0,0740228 
𝒎𝟐 
Energia cinética total – K (𝑱 = 𝒌𝒈 𝟐 ) 
𝒔 
0,0845583 0,22206842 
𝒎𝟐 
Energia potencial gravitacional – U (𝑱 = 𝒌𝒈 𝟐 ) 
𝒔 
0,088578 0,241326 
Erro relativo percentual em relação à energia inicial 
do cilindro – ER% (%) 
 4,510149 7,979902 
Tabela 3 – Grandezas relacionadas à conservação da energia 
 
3. É certo afirmar que a energia potencial gravitacional é igual a soma das energias 
cinéticas de translação e rotação? Por quê? 
R: não podemos afirmar que a energia potencial gravitacional é a soma das 
energias cinéticas de rotação e translação. Um disco girando tem energia cinética 
devido ao movimento de rotação, mas a fórmula Ec=(m.v2)/2 refere-se ao centro 
de massa do objeto(movimento de translação). A soma dessas duas energias 
encontra-se a energia cinética como um todo. Já a energia potencial gravitacional é a que 
um objeto tem em relação a outro, devido à gravidade. É a energia potencial 
associada ao campo gravitacional, que é parcialmente convertida em energia cinética 
quando os objetos caem uns contra os outros. 
 
 
 
 
 
 
 
4. Calcule o erro relativo entre a energia envolvida quando o corpo de prova está no 
topo do plano e a energia quando ele passa pelo sensor. Caso o erro seja maior que 
zero, qual seria o motivo para isto? 
R: 
Erro relativo percentual em relação à energia inicial 
do cilindro – ER% (%) 
 4,510149 7,979902 
 
5. Como você definiria a conservação da energia em termos das energias envolvidas 
neste experimento? 
R: Fisicamente, podemos definir energia como a capacidade de realizar/produzir trabalho. O 
Princípio da Conservação da Energia diz que "a energia pode ser transformada ou transferida, 
mas nunca criada ou destruída"