PRÍNCIPIOS DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

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 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA 
 DISCIPLINA: PRÁTICA FÍSICA II 
 GRADUAÇÃO 
UNEC / EAD 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÍNCIPIOS CONSERVAÇÃO ENERGIA DA DE
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 EWERTON COELHO DE MORAES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 MORRINHOS – GO 
ABRIL/2026 
17 DE AGOSTO
ÀS 08 HORAS
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SUMÁRIO 
1. OBJETIVOS ........................................................................................................................................................ 2 
2. PROCEDIMENTO ............................................................................................................................................. 2 
3. RESULTADOS .................................................................................................................................................... 2 
4. IMAGENS DO EXPERIMENTO ...................................................................................................................... 6 
5. ANÁLISE RESULTADOS ........................................................................................................................... 6 DE
6. CONCLUSÃO ..................................................................................................................................................... 7 
7. REFERÊNCIAS .................................................................................................................................................. 7 
 
NÚCLEO ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD DE
 Professor: Gabriel Oliveira Alves de – gabrieloalves@yahoo.com.br (33) 98807-4449 Página | 1 –
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1. OBJETIVOS 
 O experimento proporcionou uma vivência prática acerca do funcionamento dos 
 capacitores circuitos elétricos, com ênfase nos processos de carregamento e descarregamento. em
 Foi possível verificar a variação exponencial da tensão no capacitor ao longo do tempo, 
 confirmando os princípios teóricos associados à constante de tempo ( ) em circuitos RC. A 𝜏
 obtenção dos tempos correspondentes a 63% e 37% da tensão permitiu uma estimativa precisa 
 dessa constante, demonstrando como os valores de resistência e capacitância influenciam 
diretamente na resposta temporal do circuito. Além disso, a consideração da resistência interna do 
 multímetro evidenciou a relevância dos instrumentos de medição na interpretação dos dados 
 obtidos. Assim, a atividade experimental contribuiu de forma significativa para o aprofundamento 
 do conhecimento sobre capacitores e suas aplicações em sistemas elétricos. 
 
 2. PROCEDIMENTO 
 O experimento consistiu no nivelamento da base e ajuste da inclinação da rampa para 
liberar corpos de prova cilíndricos e registrar tempo e velocidade. O procedimento foi repetido três 
vezes com corpos ocos e maciços para avaliar a conversão de energia potencial em cinética e como 
 a distribuição de massa influencia rotação e velocidade. 
 
3. RESULTADOS 
 Para obter os resultados abaixo, foi possível analisar o roteiro e realizar o laboratório 
presente neste módulo. 
 I. Anote Tabela 1 os valores obtidos experimento. Houve diferença entre as na no
 velocidades dos corpos de prova ensaiados? Se sim, intuitivamente, qual seria o motivo? 
Velocidade linear (m/s) Cilindro oco Cilindro maciço 
Descida 1 0,056 0,05 
Descida 2 0,059 0,052 
Descida 3 0,054 0,051 
Média 0,0563 0,051 
 Tabela 1 Valores de velocidade linear obtidos no experimento –
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 Sim, houve diferença entre as velocidades dos cilindros. O cilindro oco apresentou uma 
 velocidade média maior m/s) comparação ao cilindro maciço (0,051 m/s). O cilindro (0,0563 em
 oco possui maior momento de inércia, o que significa que mais energia é armazenada na forma 
 de energia cinética de rotação, resultando em menos energia disponível para a velocidade de 
 translação (o que, teoricamente, o tornaria mais lento). No entanto, os resultados experimentais 
 podem ser afetados por pequenas imperfeições, atritos ou erros de medição, o que explica essa 
inversão intuitiva 
 II. Utilizando as informações da Tabela 2 e as equações apresentadas no sumário teórico, 
 e sabendo que o corpo de prova solto foi na posição 60 da régua, calcule e preencha mm
 a Tabela 3 com os valores obtidos para as grandezas 
Velocidade linear (m/s) Cilindro oco Cilindro maciço 
Descida 1 0,056 0,05 
Descida 2 0,059 0,052 
Descida 3 0,054 0,051 
Média 0,0563 0,051 
 Tabela 2 Especificações dos corpos de prova –
 
Grandezas Cilindro oco Cilindro maciço 
Momento de inércia (kg.m2) – I 1,8 × 10⁻⁴ 9 × 10⁻⁵ 
Velocidade linear média (m/s) – V 0,0563 0,051 
 Velocidade angular (rad/s) – ω 1,877 1,7 
Energia cinética de translação - Kt (J = 
kg m2/s2) 
0,000317 0,00026 
 Energia cinética de rotação Kr (J – = kg
m2/s2) 
0,000316 0,00013 
Energia cinética total = kg m2/s2) – K (J 0,000633 0,00039 
Energia potencial gravitacional U = – (J 
kg m2/s2) 
0,11772 0,11772 
 Erro relativo percentual relação à em
energia inicial do cilindro – ER% (%)
99,46% 99,67% 
 Tabela 3 Grandezas relacionadas à conservação da energia –
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 III. É certo afirmar que a energia potencial gravitacional é igual a soma das energias 
 cinéticas de translação e rotação? Por quê? 
 Sim, em um sistema ideal e sem perdas, a energia potencial gravitacional inicial é 
 completamente convertida na soma das energias cinéticas de translação e rotação, conforme o 
 princípio da conservação da energiamecânica. Isso significa que: 
𝑈 𝐾 = 𝑡 + 𝐾𝑟 
 Na prática, sempre existem perdas devido a atrito com o ar, com a rampa, e imperfeições 
 nos rolamentos, o que causa uma pequena diferença entre a energia potencial inicial e a energia 
cinética total medida. 
 
 IV. Calcule o erro relativo entre a energia envolvida quando o corpo de prova está no topo 
 do plano e a energia quando passa pelo sensor. Caso o erro seja maior que zero, qual ele
seria o motivo para isto? 
 • Dados para ambos os cilindros: 
Altura 0,06 m (posição inicial (h): de 60 mm) 
Raio (r): 0,05 m 
Gravidade (g): 9,81 m/s² 
• Cilindro oco: 
 Massa (m): 0,200 kg
Momento de inércia 2,5 × (I): 10⁻⁴ kg·m² 
 Velocidade média (v): 0,0563 m/s 
• Cilindro maciço: 
 Massa (m): 0,200 kg
Momento de inércia 1,0 × (I): 10⁻⁴ kg·m² 
 Velocidade média (v): 0,0510 m/s 
• Cálculos cilindro oco: 
 𝑈 = 0,200 9,81 0,06 = 0,11772∗ ∗ 𝐽 
0,0563 
 
 
 𝜔 = 
0,05 
= 1,126 𝑟𝑎𝑑/𝑠 
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1 
𝐾𝑡 = (0,0563)² = 0,000317
2 
∗ (0,200) ∗ 𝐽 
 
𝐾𝑟 = 
1 
∗ 2,5 × 10−4 ∗ (1,126)² = 0,000159 𝐽
2 
 𝐾 = 0,000317 + 0,000159 = 0,000476 𝐽
0,11772 − 0,000476 
 
 
 𝐸𝑅% = 
0,11772 
∗ 100 = 99,60% 
• Cálculos cilindro maciço: 
 𝑈 = 0,200 9,81 0,06 = 0,11772∗ ∗ 𝐽 
0,051 
 𝜔 = 
1 
 
 
0,05 
= 1,02 𝑟𝑎𝑑 𝑠/ 
 𝐾𝑡 = 
2 
∗ ∗ (0,200) (0,051)² = 0,000260 𝐽
 
𝐾𝑟 = 
1 
∗ 1,0 × 10−4 ∗ (1,02)² = 0,000052𝐽 
2 
𝐾 = 0,000260 + 0,000052 = 0,000312𝐽 
0,11772 − 0,000312 
 
 
 𝐸𝑅% = 
0,11772 
∗ 100 = 99,73% 
 O erro relativo foi alto para ambos os corpos de prova, indicando que a maior parte de 
 energia potência não se converteu em energia cinética medida. Isso se deve as perdas por atrito. 
 
 V. Como você definiria a conservação da energia termos das energias envolvidas neste em
experimento? 
 A conservação da energia consiste como a transformação da energia potencial 
 gravitacional inicial (devido à altura) em energia cinética de translação e rotação à medida que 
 o cilindro desce pela rampa. Em um sistema ideal, a soma das energias cinéticas ao final da 
 descida seria exatamente igual à energia potencial inicial. 
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4. IMAGENS DO EXPERIMENTO 
 
 Figura 01 – Realização do experimento cilindro oco 
 
 
 Figura 02 – Realização do experimento cilindro maciço 
 
 
5. ANÁLISE DE RESULTADOS 
 Os dados obtidos ao longo do experimento demonstram claramente a conversão da energia 
 potencial gravitacional em energia cinética, tanto de translação quanto de rotação, durante a descida dos 
 cilindros pela rampa. Ao comparar os cilindros oco e maciço, observou-se que, embora o cilindro oco 
 possua maior momento de inércia o que teoricamente o tornaria mais lento ele apresentou uma — —
 velocidade linear média ligeiramente superior. Essa inversão em relação à expectativa teórica pode ser 
 atribuída a fatores experimentais, como irregularidades na superfície da rampa, atrito, ou imprecisões nas 
medições. 
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6. CONCLUSÃO 
 Dessa forma, por meio da execução do experimento e da avaliação dos dados obtidos, foi possível 
 compreender, de maneira objetiva e aplicada, o princípio da conservação da energia mecânica. Foi 
 constatado que a energia potencial gravitacional de um corpo em posição elevada se transforma 
 gradualmente em energia cinética conforme seu deslocamento, mantendo-se inalterada a soma dessas 
 energias em um sistema ideal, sem interferências de atrito ou resistência do ar. 
7. REFERÊNCIAS 
 
[1] Práticas – Física II, COEL - UNEC (2025).
 [2] TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Física para cientistas e engenheiros: Mecânica, 
 oscilações e termodinâmica. Vol. 1. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. Acesso em 13 abril 2025. 
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