Conservação de energia

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE- UFF
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL I
RELATÓRIO IV
“Conservação da energia no movimento”
Grupo:
André Luiz Alvarenga Marinho
Claudio Alves de Souza Junior
Dominique Guimarães Pinto
Gustavo Petry da Rocha
Isabella Heckert
Turma: GD
Disciplina: Física Experimental I
Professor: Beatriz 
Data: 07/05/2010
Conservação da energia no movimento
Resumo: 
O experimento retrata um carrinho que desliza sem atrito sobre um trilho de ar horizontal, ligado por uma corda a uma massa m que desce na vertical pela ação da gravidade. A partir de todos os dados colhidos, como massa do carrinho, massa m do corpo, tamanho do carrinho e intervalos de tempos obteve-se as energias cinéticas e potenciais em diversos intervalos de tempo. Verificou-se que mesmo ocorrendo variações na energia potencial e cinética com o passar do tempo, a energia total do sistema permanece quase que constante, com pequenas perdas já que o sistema não é ideal, pois apresenta forças que dissipam energia. A energia mecânica no sistema variou de 0,0370 a 0,0347 uma variação de 6 a 7%. Então pode-se afirmar que houve conservação da energia mecânica.
Objetivos:
Fazer uma análise em relação ás forças conservativa e da energia mecânica das mesmas. Analisar e comprovar experimentalmente a conservação de energia mecânica em um sistema que apresenta um movimento de translação com forças de dissipação desprezíveis.
Dados originais:
	M’ = 212,8 g
ΔM’ = 0,1
	m = 12,6 g
Δm = 0,1
	Sp = 1,142
ΔSp = 0,001
Tabela 1: Massa do sistema M’, massa m e largura da placa metálica Sp
	 y (cm)
Δy = 0,1	
	 t (s)
Δt= 0,002
 
	 tp (s)
Δtp=0,001
	 v (cm/s)
Δv = 0,48
	 U (J)
ΔU=0,0004
	 K (J)
ΔK=0,0002
	 E (J)
ΔE = 0,0007
	 30,0
	 0
	 -
	 0
	0,0370
	 0
	0,0370
	 25,0
	 0,227
	 0,050
	 22,84
	0,0309
	0,0055
	0,0364
	 20,0
	 0,423
	 0,035
	 32,63
	0,0247
	0,0113
	0,0360
	 15,0
	 0,557
	 0,029
	 39,37
	0,0185
	0,0165
	0,0350
	 10,0
	 0,683
	 0,025
	 45,68
	0,0123
	0,0222
	0,0345
	 5,0
	 0,787
	 0,022
	 51,91
	0,0062
	0,0287
	0,0349
	 0
	 0,887
	 0,020
	 57,10
	 0
	0,0347
	0,0347
Tabela 2: Conservação da energia no movimento uniformemente acelerado
Exemplos de Cálculos:
-Cálculo da velocidade instantânea
-Cálculo da energia potencial gravitacional
-Cálculo da energia cinética
-Cálculo da energia mecânica
-Cálculo do erro na velocidade
-Cálculo do erro na energia potencial gravitacional
-Cálculo do erro na energia cinética
-Cálculo do erro na energia mecânica
Análise de erros:
-Erros quantitativos:
-Erros qualitativos:
Os erros qualitativos neste experimento seriam a resistência do ar e a força de atrito.
Discussão:
Observou-se então que há apenas uma pequena perda de energia no sistema, uma vez que o mesmo não é ideal e apresenta forças que dissipam energia. Podemos então confirmar que houve conservação de energia.
Através do tratamento dos dados experimentais colhidos em laboratório pode-se fazer um estudo sobre a conservação da energia mecânica utilizando um carrinho se movimentando em um trilho de ar. O principio fundamental da conservação da quantidade de energia estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante. Uma conseqüência dessa lei é que energia não pode ser criada nem destruída se um corpo está sob a ação somente de forças conservativas. Isso equivale a dizer que se a energia cinética de um corpo aumenta, a energia potencial deve diminuir e vice-versa de modo a manter E constante. (E=K+U).
Porém, foi constatado no experimento realizado em laboratório, que assim como qualquer sistema real, a força não foi totalmente conservada (já que os valores variam de 0,0347 até 0,0370 J), já que algumas forcas dissipam energia.
Através de cálculos realizados, utilizando o principio fundamental da conservação de energia: E=K+U, pode-se determinar a quantidade de energia inicial e final e constatar que, assim como era esperado,seus valores eram muito parecidos.
Como a quantidade de energia mecânica praticamente se manteve constante, o que se pôde concluir é que só houve ação de forças conservativas no sistema.
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