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Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Cornélio Procópio LABORATÓRIO DE FÍSICA I - Prof. Hélio Saito Disciplina: FI31B Engenharia de Controle e Automação - Turma A12 Atividade 7 – Trabalho e Energia Cinética Nomes: - Gabriel Mahnic de Carvalho R.A. 1836110 - Paulo Henrique Arizono Lima R.A. 1830074 - Pedro Henrique Rupp Machado R.A. 1828355 - Raul Adame Seron R.A. 1836129 - Vinícius Hayashi Abreu R.A. 1352466 TÍTULO DO EXPERIMENTO Trabalho e Energia cinética. OBJETIVOS DO EXPERIMENTO Comprovar o teorema Trabalho e Energia Cinética. EQUIPAMENTOS Utilizaremos um trilho de ar, um carrinho deslizante, sensores fotoelétricos, um gerador de fluxo de ar, um cronômetro digital e uma balança. FUNDAMENTOS TEÓRICOS PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS E OBTENÇÃO DE DADOS A montagem do experimento é similar ao do MRUV, mudando apenas devido a uma inclinação do trilho de ar. Portanto, quando a chave for desligada o carrinho será liberado e o cronômetro acionado. Posicionaremos o primeiro sensor na posição e conectaremos o cabo ao terminal do cronômetro. Posicionaremos os demais sensores ( / / / e conectaremos os cabos aos terminais , , e do cronômetro. Mediremos a massa do carrinho (), suspenderemos no porta-peso (de massa ) uma massa (). Assim, a massa suspensa () será igual a massa do porta-peso somada com o peso colocado (). Mediremos também a massa suspensa (). Dessa forma teremos que a massa total do sistema () será correspondente à soma da massa do carrinho com a massa suspensa () em Kg Fixaremos o carrinho no eletroímã e ajustaremos a tensão aplicada ao eletroímã para que o carrinho não fique muito fixo. Desligaremos o eletroímã, liberando o carrinho, e anotaremos na tabela abaixo os intervalos de tempos indicados no cronômetro. O procedimento anterior será repetido até se conseguir um conjunto de 10 medidas. Registraremos os valores de tempo indicados por cada contador na tabela abaixo. Tabela 1: Tempo em função da posição POSIÇÃO (mm) ± 0,005 m N ± 0,0001 s ± 0,0001 s ± 0,0001 s ± 0,0001 s ± 0,0001 s ± 0,0001 s 1 0,0000 0,4475 0,6306 0,7790 0,9009 1,0017 2 0,0000 0,4402 0,6298 0,7778 0,8995 1,0002 3 0,0000 0,4473 0,6330 0,7828 0,9057 1,0075 4 0,0000 0,4494 0,6358 0,7860 0,9094 1,0113 5 0,0000 0,4550 0,6443 0,7971 0,9223 1,0257 6 0,0000 0,4486 0,6358 0,7874 0,9117 1,0142 7 0,0000 0,4476 0,6354 0,7864 0,9106 1,0129 8 0,0000 0,4487 0,6380 0,7902 0,9155 1,0189 9 0,0000 0,4506 0,6417 0,7964 0,9229 1,0273 10 0,0000 0,4525 0,6455 0,8023 0,9304 1,0360 0,0000 0,4487 0,6370 0,7885 0,9129 1,0156 DESENVOLVIMENTO E ANÁLISE DOS DADOS Como: 0,1000 0,4487 0,4457 0,1987 0,2000 0,6370 0,6279 0,3943 0,3000 0,7885 0,7609 0,5790 0,4000 0,9129 0,8763 0,7679 0,5000 1,0156 0,9846 0,9695 Construiremos em Excel um gráfico versus e determinando a equação linear Logo Assim, temos que: Realizando o cálculo de levando em consideração a aceleração da gravidade disponível na literatura (): = 218,12 ± 0,01g = 28,01 ± 0,01g Calculando da porcentagem de erro: CONCLUSÃO A partir dos testes realizados com os instrumentos disponíveis no laboratório, foi possível visualizar de forma concreta e analisar a teoria do trabalho e energia cinética através da relação existente entre os mesmos (. Foi verificado através da equação acima deduzida () que pudemos obter experimentalmente a variação do espaço, porém, como o sistema não é perfeitamente isolado do meio, obtivemos um percentual de erro considerável causado pela mudança de temperatura, variação de pressão, e afastamento do centro de massa terrestre, entre outros. Os experimentos colocaram a teoria abordada em sala de aula em prática, proporcionando assim a compreensão efetiva do conteúdo proposto. BIBLIOGRAFIA JURAITIS, K. R.; DOMICIANO, J. B. Introdução ao Laboratório de Física Experimental: métodos de obtenção, registro e análise de dados experimentais. EDUEL, 2009. Cornélio Procópio 2016
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