Laboratório Virtual - Princípio da Conservação de Energia

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CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI 
NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - NEAD 
 
 
 
RELATÓRIO DE PRÁTICA - ACADÊMICO 
 
IDENTIFICAÇÃO 
1. Acadêmico: CRISTIANO SILVA LOPES 
2. Matrícula: 4530291 
3. Curso: ENG CIVIL 4. Turma: FLC19933ECE 
5. Disciplina: FISICA GERAL 
6. Tutor(a) Externo(a): DEBORA RIGHI 
 
DADOS DA PRÁTICA 
1. Título: Princípio da Conservação de Energia 
2. Local: LABORATÓRIO VIRTUAL AVA 
3. Período: NOTURNO 
4. Semestre: 3° 
5. Data: 30/08/23 
 
INTRODUÇÃO 
Como já é sabido, a energia mecânica é a soma da energia cinética com a 
energia potencial gravitacional, em resumo EM (Energia mecânica) =EC (Energia 
cinética) +EP (Energia potencial e Energia potencial elástica). Essa teoria só pode 
observar devido aos estudos de Galileu Galilei, no qual o mesmo no ano de 1638 
publicou várias análises em diversas situações, porém Galileu não mencionou o 
processo usando o conceito de energia. 
 No período entre 1676 e 1689 Leibniz tentou realizar uma primeira 
formulação matemática de energia associada do movimento, onde percebeu que em 
vários sistemas mecânicos a grandeza era conservada enquanto as massas não 
interagissem. 
 
OBJETIVOS 
O objetivo desta prática é a verificação do princípio de conservação de energia 
através do estudo de um sistema de movimento de um cilindro oco e um maciço em um plano 
inclinado e em queda livre. 
 
MATERIAIS 
• Nível bolha; 
• Fuso elevador; 
• Multicronômetro; 
• Sensor fotoelétrico; 
• Plano inclinado; 
• Corpo de prova cilíndrico oco; 
• Corpo de prova cilíndrico maciço. 
 
METODOLOGIA 
No início do ensaio nivelamos a base com o auxílio do nível bolha, logo após 
ajustamos a base para a posição desejada que foi dado no ensaio de 300mm. Regulamos a 
inclinação da rampa com a ajuda fuso elevador e colocamos na inclinação de 20°, conforme 
determinado pelo roteiro. Ligamos o multicrônometro e selecionamos a função “F2 VM 1 
SENSOR” e também colocamos a largura do corpo de prova de 50mm que foi padrão 
estabelecido. Após todas as regras obedecidas realizamos primeiramente o ensaio com cilindro 
oco, onde foram feitos três descidas, e o mesmo ficou com a velocidade média linear de 
0,911m/s e o tempo de descida de 0,054s. Já com o cilindro maciço a velocidade linear ficou em 
média de 1m/s e o tempo de descida de 0,05s. Com essas informações registradas pelo 
multicrônometro, podemos constatar que a velocidade linear do corpo oco é ligeiramente 
inferior ao do corpo maciço, o que também ocorre no tempo de descida, onde o corpo maciço 
também apresenta um tempo de descida mais rápido do que o corpo oco. 
 
FOTOS 
 
Legenda Ajuste a posição do sensor para a distância de 300mm na régua. 
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Legenda Ajustando o ângulo de inclinação do plano para 20º. 
 
Legenda Ajustanto a largura do corpo de prova. 
 
 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Comentado [C1]: 
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 0,962 1 
Descida 2 0,893 0,98 
Descida 3 0,877 1,02 
Média 0,911 1 
 
Sim, porque o cilindro maciço tem a massa maior do que a do cilindro oco. 
 
 
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. 
 
 
 
Grandezas Cilindro oco Cilindro maciço 
Momento de inércia – I (kg, m2) 5,6375 x 10^-5 9,375 x 10^-5 
Velocidade linear média - V (m/s) 0,911 1 
Velocidade angular - w (rad/s) 36,44 40 
Energia cinética de translação - kt(J=kg m²/s²) 0,046 0,15 
Energia cinética de rotação - kr(J=kg m²/s²) 0,0374294 0,075 
Energia cinética total - k(J=kg m²/s²) 0,0834294 0,225 
Energia potencial gravitacional - U(J=kg m²/s²) 0,086 0,24 
 
 
 
3. É certo afirmar que a energia potencial gravitacional é igual a soma das energias 
cinéticas de translação e rotação? Por quê? 
 
Não, a energia potencial gravitacional está associada a uma altura em relação a 
um referencial e a energia cinética está presente quando algo está em movimento. 
Quando o cilindro estava no início do plano inclinado possuía energia potencial 
gravitacional, quando foi solto a energia potencial gravitacional foi transformada em 
energia cinética. 
 
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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? 
 
Porque o atrito faz perder a força cinetica. 
 
5. Como você definiria a conservação da energia em termos das energias envolvidas 
neste experimento? 
 
A conservação da energia total ela acontece pela soma da energia cinética que é 
encontrada quando existe um corpo em movimento e a energia potencial gravitacional 
que acontece quando tem um referencial de uma altura de gravidade ou também a 
energia potencial elástica que é quando se tem uma deformação elástica. Neste 
experimento não possui atrito, então essa energia se conserva. 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
Autor ALGETEC Laboratórios Virtuais – Física Instrumental – Local AVA. Disponível 
em https://uniasselvi.grupoa.education/sagah/object/default/56755648. Acesso em: 30. 
Agosto. 2023