Prática 10 - Energia Potencial e Cinética – Conservação da Energia

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Laboratório de Física Mecânica
Energia Potencial e Cinética – Conservação de Energia?
Professor: Rochkhudson Batista de Faria 
Autores: 
Curso: Engenharia de Produção
Turma: EPR3AN-COA1
Datas de realização das práticas: 
Contagem, 27 de Novembro de 2015
Prática 10 – Energia Potencial e Cinética – Conservação da Energia?
INTRODUÇÃO
Colisões envolvem forças (ocorrem mudanças de velocidade), podem ser elásticas, o que significa que há conservação de energia e momento, inelásticas, o que significa que há conservação de momento, mas não de energia, ou totalmente inelásticas (ou plásticas), quando o momento é conservado, mas os dois objetos ficam juntos após a colisão.
É definida como uma colisão elástica, aquela em que não há perda de energia cinética na colisão. Uma colisão inelástica é aquela em que parte da energia cinética é alterada para outra forma de energia. Qualquer colisão entre os objetos macroscópicos irá converter uma parte da energia cinética em energia interna, e outras formas de energia, de modo que nenhum impacto em larga escala é perfeitamente elástico. Não se pode controlar a energia cinética através da colisão, já que parte dela é convertida em outras formas de energia. Colisões em gases ideais abordam impactos perfeitamente elásticos, assim como as interações de dispersão de partículas sub-atómicas que são desviadas pela força eletromagnética.
Em uma colisão a perda de energia cinética pode ser definida pela equação:
- )= (1-)
OBJETIVO
Determinar o coeficiente de restituição de um material. No caso, uma bola de borracha colidindo com o chão. 
MATERIAIS UTILIZADOS
Tira de papel fixado na parede;
Bola de Borracha.
Trena.
PROCEDIMENTOS 
Soltou-se a bola de uma altura inicial de 2,0m e anotou-se a altura atingida após a primeira colisão com o chão (h1).
Repetiu-se essa operação cinco vezes;
Determinou-se a altura média atingida e o desvio padrão;
Soltou-se a bola da altura de h1 e anotou-se a altura atingida após a primeira colisão com o chão (h2);
Repetiu-se o mesmo procedimento até determinar os valores de h6.
RESULTADOS
Medidas obtidas com a queda da bola de borracha:
	Medições (m)
	 
	h1
	Δh1
	h2
	Δh2
	h3
	Δh3
	h4
	Δh4
	h5
	 Δh5
	h6
	Δh6
	1ª
	1,153
	0,0098
	0,693
	0,0214
	0,461
	0,0144
	0,354
	0,0030
	0,265
	0,0042
	0,207
	0,0098
	2ª
	1,135
	0,0082
	0,735
	0,0206
	0,473
	0,0024
	0,348
	0,0030
	0,275
	0,0058
	0,218
	0,0012
	3ª
	1,158
	0,0148
	0,711
	0,0034
	0,480
	0,0046
	0,354
	0,0030
	0,270
	0,0008
	0,225
	0,0082
	4ª
	1,128
	0,0152
	0,716
	0,0016
	0,486
	0,0106
	0,345
	0,0060
	0,264
	0,0052
	0,215
	0,0018
	5ª
	1,142
	0,0012
	0,717
	0,0026
	0,477
	0,0016
	0,354
	0,0030
	0,272
	0,0028
	0,219
	0,0022
	Média
	1,143
	0,0098
	0,714
	0,0099
	0,475
	0,0067
	0,351
	0,0036
	0,269
	0,0038
	0,217
	0,0046
Altura média atingida com seus respectivos desvios-padrão:
	Altura Atingida (m)
	n
	hn
	1
	1,143
	±
	0,0098
	2
	0,714
	±
	0,0099
	3
	0,475
	±
	0,0067
	4
	0,351
	±
	0,0036
	5
	0,269
	±
	0,0038
	6
	0,217
	±
	0,0046
	Título 
	 
	
	
	
	
	
	
	Média
	r
	0,76
	0,79
	0,82
	0,86
	0,88
	0,90
	0,83
	Δr
	0,08
	0,04
	0,02
	0,03
	0,04
	0,06
	0,05
= 0,6539 ± 0,0067
Determinação de Coeficiente de Restituição:
 
Determinação de h0
 
Fração percentual da energia cinética dissipada em cada colisão
Dessa forma, temos:
V1= 4,73 m/s ; V2= 4,31 m/s ; V3= 3,58 m/s ; V4= 2,97 m/s ; V5= 2,47 m/s ; V6= 2,20;
Verificação da Conservação de Energia
 J
 J
J
DISCUSSÃO
A altura e o coeficiente de restituição obtidos na prática e calculados de acordo com a equação do gráfico, não foram valores muito próximos, isso ocorreu devido possíveis erros na medição da altura atingida pela bolinha já que isso exigia uma certa habilidade e agilidade para visualizar o valor correto
Ao linearizar o gráfico não obtivemos resultados satisfatórios, já que mesmo representando √hn no gráfico obtivemos uma curva.
CONCLUSÃO
A prática foi concluída com êxito, determinamos o coeficiente de restituição da bolinha por dois métodos com valores próximos, comparamos o valor de h0 e o mesmo foi dentro do esperado, determinamos a fração da energia cinética dissipada em cada colisão da bolinha com o chão. Calculamos a energia perdida durante todo o percurso da bola que pode ser devido à resistência do ar (atrito) e a deformação das superfícies da bola e do chão que absorvem alguma energia.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
UFMG, Departamento de Física – Mecânica Fundamental - Disponível em: 
http://www.fisica.ufmg.br/~mecfund/apostila/apostila.pdf - Acesso em 26/11/2015.
UNA, Instituto Politécnico – Apostila de Física Mecânica – Belo Horizonte, 2015.