Trabalho laboratorial No 3 -

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DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BÁSICAS
FISICA I		E11
Trabalho laboratorial No 3:Conservação da Energia Mecânica 
Autores:
· Cleópatra Renata Combe.
· Enzo Salvador Belarmino Sacate.
Docente:
· Adriano Sacate.
Maputo,Junho 2020 
Índice:
1.Introdução e objectivos	2
2.Revisão da literatura	2
3.Metodologia Experimental	4
4. Apresentação de resultados	5
5.Conclusões da Experiência	6
6.Referências	7
1.Introdução e objectivos
Durante esta experiência, pretende-se analisar o comportamento da variação das energias cinética e potencial, observando o gráfico de barras das energias. Energia mecânica é uma grandeza física escalar, medida em joules, de acordo com o SI. Ela equivale à soma das energias cinética e potencial de um sistema físico. Em sistemas conservativos, ou seja, sem atrito, a energia mecânica permanece constante. Quando uma partícula dotada de massa move-se livremente pelo espaço, com certa velocidade e sem sofrer a ação de força alguma, diz-se que ela carrega consigo uma quantidade de energia puramente cinética. No entanto, se essa partícula passa a sofrer algum tipo de interação (gravitacional, elétrica, magnética ou elástica, por exemplo), diz-se que ela também é dotada de uma energia potencial. Agora definidos os conceitos de energia cinética e de energia potencial, pode-se compreender com maior clareza do que se trata a energia mecânica: é a totalidade de energia relacionada ao estado de movimento de um corpo.
2.Revisão da literatura
Conservação da energia mecânica 
A conservação da energia mecânica afirma que toda a energia relacionada ao movimento de um corpo é mantida constante quando não atuam sobre ele quaisquer forças dissipativas, tal como a força de atrito.
“A conservação da energia mecânica é uma das leis da mecânica que decorrem do princípio de conservação da energia. De acordo com a lei da conservação da energia mecânica, quando nenhuma força dissipativa atua sobre um corpo, toda a sua energia relativa ao movimento é mantida constante. Isso equivale a dizer que a energia cinética e a energia potencial do corpo nunca mudam.” [Helerbrock, Rafael]
Quando diz-se que a energia mecânica é conservada, isso significa que a soma da energia cinética com a energia potencial é igual em todos os instantes e em qualquer posição. Em outras palavras, nenhuma porção da energia mecânica de um sistema é transformada em outras formas de energia
A energia mecânica é a soma das energias cinética e potencial-é toda a energia que é relacionada ao movimento de um corpo. A fórmula da energia mecânica é a seguinte:
 (1)
EM – energia mecânica (J)
EC – energia cinética (J)
EP – energia potencial (J)
Sistemas em que apenas as forças conservativas realizam trabalho conservam a energia mecânica.
No estudo da mecânica, as forças gravitacional e elástica são caracterizadas como sendo forças conservativas. Então, sistemas nos quais apenas essas duas forças realizam trabalho apresentam a energia mecânica inicial igual à energia mecânica final. 
Energia cinética
Energia cinética é a forma de energia relacionada ao movimento de um corpo,ou seja, energia contida em qualquer corpo que apresente uma quantidade de movimento não nula. Desde que o corpo tenha massa e velocidade, ele será dotado de uma determinada quantidade de energia cinética:
(2)
p – quantidade de movimento (kg.m/s)
m – massa (kg)
Energia potencial 
Energia potencial é a forma de energia que pode ser armazenada. A energia potencial só pode ser acumulada em um corpo quando este estiver sujeito à ação de uma força conservativa. há dois tipos de energia potencial : a energia potencial gravitacional e a energia potencial elástica.
A energia potencial gravitacional é a forma de energia relativa à altura de um corpo em relação ao chão. Ela depende da massa do corpo, da aceleração da gravidade no local e da altura:
(3)
g – gravidade (m/s²)
h – altura (m)
A energia potencial elástica é a forma de energia relacionada à deformação de corpos elásticos, que tendem a voltar à sua forma original depois de deformados:
(4)
k – constante elástica (N/m)
x – deformação (m)
Fórmula da conservação da energia mecânica
A fórmula da conservação da energia mecânica é tal que a soma da energia cinética com a energia potencial seja igual para quaisquer pontos de um sistema mecânico em que não atuem forças dissipativas.
(5)
ECi e ECf – energia cinética final e inicial
ECi e EPf – energia cinética final e inicial
3.Metodologia Experimental
O primeiro passo foi entrar no site PhET simulações e selecionar a simulação experimental denominada Energia do parque de Skate: Básico e fazer o download da mesma.
De seguida iniciar a simulação completa clicando no “Intro” e fazendo ajustes, colocando gráfico de barras, a grelha e o velocímetro.
Após isso, fez-se a graduação do velocímetro, calculando a velocidade para a altura de 6m e de seguida dividir a mesma pelo intervalo percorrido pelo ponteiro obtendo assim a velocidade de 0,99m/s para cada traço do velocímetro, e repetiu-se este procedimento para as alturas de 5, 4, 3, 2, 1, e 0.5, preenchendo assim a Tabela 1.
Logo depois fizeram-se as medições da velocidade tendo em conta a altura máxima de 6m, colocando pause nos intervalos nas alturas fornecidas no guião e usando a graduação do velocímetro anteriormente obtida, preenchendo assim a Tabela 2. De seguida repetiu-se o mesmo procedimento para a altura máxima de 5m e preencheu-se a Tabela 3.
Para preencher as tabelas 2 e 3 foram feitos cálculos para obter a velocidade calculada, a Energia Potencial, a Energia Cinética e a Energia Mecânica.
4. Apresentação de resultados
	
	
	6
	10,84
	5
	9,90
	4
	8,54
	3
	7,67
	2
	6,26
	1
	4,43
	0.5
	3,13
Tabela 1:
Tabela 2:
	
	
	
	
	
	
	5
	4.18
	4.43
	1470
	294.37
	1764.37
	4
	6.16
	6.26
	1176
	587.81
	1763.81
	3
	7.63
	7.67
	882
	882.43
	1764.43
	2
	8.91
	8.85
	588
	1174.84
	1762.84
	1
	9.90
	9.90
	294
	1470.15
	1764.15
Tabela 3:
	
	
	
	
	
	
	4
	4.26
	4.43
	1176
	294.37
	1470.37
	3
	6.19
	6.26
	882
	587.81
	1469.81
	2
	7.70
	7.67
	588
	882.43
	1470.00
	1
	8.91
	8.85
	294
	1174.84
	1468.81
	0.5
	9.41
	9.39
	147
	1322.58
	1469.58
5.Conclusões da Experiência
Com a realização desta experiencia podemos observar que a velocidade aumenta consoante a altura e que os valores medidos possuem uma certa margem de erro. Também constatou-se que a Energia Mecânica eh constante em cada tabela e que a Energia Potencial diminui e a Energia Cinética aumenta consoante o aumento da velocidade. No inicio quando o objecto esta em repouso toda a energia mecânica eh igual a energia potencial pois a energia cinética eh nula e se a altura chegar a zero a energia mecânica passa a ser igual a energia cinética.
A variação das energias potencial e cinética forma linhas como as de funções lineares.
6.Referências
Helerbrock,Rafael. Conservação da energia mecânica. Brasil Escola. Disponivel em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-conservacao-energia-mecanica.htm. Acesso em 07 de junho de 2020
Da Silva, Domiciano Correa Marques. Conservação da energia mecânica.Alunos Online. Disponivel em: https://alunosonline.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-mecanica.html. Acesso em 07 de junho de 2020
Helerbrock,Rafael. Conservação da energia mecânica. Mundo Educação.Disponivel em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-mecanica.htm. Acesso em 07 de junho de 2020
Helerbrock,Rafael. Energia mecânica.Brasil Escola. Disponivel em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-mecanica.htm.Acesso em 07 de junho de 2020
 
1
)
(
)
(
max
medido
m
h
)
(
)
/
(
max
calculado
s
m
v
)
(
)
(
medido
m
h
)
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)
/
(
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s
m
v
)
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)
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(
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=
)
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J
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P
)
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j
E
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)
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E
E
E
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M
+
=
j
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E
m
h
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00
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1764
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6
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j
E
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h
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1470
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5
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calculado
s
m
v
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