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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS, TECNOLÓGICAS E HUMANAS CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MECÂNICA CLÁSSICA PRÁTICA 08. CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA II PROFESSOR: TURMA: DATA: _____/_____/_____ ALUNOS 1. 4. 2. 5. 3. 6. 1. OBJETIVOS: Aplicar a lei de conservação de energia mecânica. 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 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 deverá ser 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 “”; 3. Régua, papel carbono e papel branco; 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1. Observe o equipamento que será usado nesta prática representado na figura 1. Meça a altura do ponto de lançamento da esfera (extremidade da rampa) e anote no quadro a seguir: 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 01. Para cada altura y, faça 4 repetições e obtenha o valor médio para o alcance experimental . Tabela 01. Medidas das alturas y (m) e do alcance experimental de uma esfera. Medidas 1° 2° 3° 4° 5° Alcance médio 5. QUESTIONÁRIO 1. Usando a Lei de Conservação de Energia Mecânica e desprezando a energia cinética de rotação associada ao movimento, mostre que o alcance (alcance sem rotação) da esfera, quando largada de uma altura na rampa de lançamentos é dado por: 2. Usando a Lei de Conservação de Energia Mecânica e considerando a energia cinética de rotação associada ao movimento, mostre que o alcance (alcance com rotação) da esfera, quando largada de uma altura na rampa de lançamentos é dado por: OBS: - Momento de Inércia de uma esfera maciça de massa e raio : - Energia cinética devido à rotação de um corpo com momento de inércia : - Velocidade linear em função da velocidade angular: 3. Com os valores medidos para e e as duas equações demonstradas anteriormente, calcule os alcances teóricos e . Preencha a tabela 02. Tabela 02. Alcance Valor teórico 1 Valor teórico 2 Valor teórico 3 Valor teórico 4 4. Usando os valores experimentais obtidos para o alcance A (tabela 01) e os valores teóricos da tabela 02, trace na mesma folha de papel milimetrado e na mesma escala, os gráficos de , e . 5. Analisando estas curvas, identifique qual dos modelos teóricos melhor descreve a experiência realizada justificando a sua escolha. 6. BIBLIOGRAFIA 1. Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física I, Mecânica, 12ª Edição, Person 2008.
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