Artigo 2 de Laboratório de Mecânica Clássica

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA
CAMPUS CARAÚBAS 
LABORATÓRIO DE MECÂNICA CLÁSSICA
Israel Jonathan Menezes Praxedes
Conservação de Energia Mecânica
Caraúbas/RN, 2017
RESUMO
A prática do experimento estudado consistiu em observar uma esfera lançada em determinadas alturas, descendo em uma rampa ate ser lançada e atingindo determinadas distâncias mostrando a dinâmica para poder compreender um dos conceitos da física que é a conservação de energia mecânica.
É importante destacar que o tema do experimento traz noções de prática do cotidiano, já que na natureza nada se cria do zero ou desaparece e sim sempre vai ter transferências de energias, umas com as outras. Por Exemplo: um paraquedista em queda livre, ele está tendo uma troca de energia potencial para cinética, uma batida de carro transformando energia cinética em energia térmica e sonora, entre vários outros.
No final de todo do experimento e aprendizado sobre o tema, tivemos o estudo repassado que o alcance da esfera com a rotação considerando energia a cinética da rotação causada pelo atrito e o alcance desprezando essa energia dissipativa. Sendo quando é considerado o resultado fica mais próximo a realidade.
Palavras chaves: Energia; Conservação; Alcance.
1. INTRODUÇÃO
Na Física, a mecânica é responsável pelo estudo dos movimentos dos corpos. Éum estudo de muita importância com muitas aplicações no cotidiano, mas para realizar algum tipo de movimento o corpo precisa está sob a ação de um trabalho que vem de alguma força que para realizar esse trabalho precisa de energia.
O estudo da energia foi fundamental para o crescimento da física. Na natureza, uma energia é possível transformar-se em outra, como também transferir energia de um copo para outro, mas é impossível “criar” ou “destruir” energia. 
O homem utiliza energia de diversas formas para realizar diferentes tarefas como: energia potencial elétrica para infinidade de afazeres, além da iluminação ambiental, energia elástica, energia química, o alimento quando ingerido proporciona uma reserva de energia e armazena para que possa ser utilizada quando necessário. 
Sabendo dessas questões, o relatório tem como objetivo estudar e aplicar a lei de conservação da energia mecânica pelo experimento feito em laboratório usando as equações necessárias.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	Mesmo sabendo que a energia está sempre presente no dia a dia, a mesma é muito difícil de conceituá-la, pois se trata de algo que não se pode pegar ou ver. Na física é definida como a capacidade de realizar trabalho.
	A energia mecânica, são inseridos os conceitos de energia cinética, que é relativa ao movimento e a energia potencial, que é relativa à posição. São energias conservativas, onde não se alteram com o passar do tempo e não modifica a energia mecânica do sistema. Podendo-se dizer que a energia mecânica é a soma da energia cinética e potencial, sendo a energia total do sistema constante independendo a variação do tempo.
	EM=EC+EP =constante
Sendo que:
= energia mecânica
= energia cinética
= energia potencial
	Energia cinética é definida com a energia que os corpos em movimento possuem, sendo proporcional a massa e a velocidade que se move. Como a energia depende da velocidade, se ela estiver parada o corpo não possui energia cinética. Que é dada por:
	Uma das energias potenciais é a energia potencial gravitacional, está relacionada a posição que um corpo ocupa. Que é correspondente ao trabalho que a força peso produz, assim a energia potencial é calculada pela equação.
	A conservação de energia é de suma importância para a utilização de inúmeros problemas da Dinâmica sem a necessidade de analisar detalhadamente todas as forças que agem num sistema ao longe da trajetória.
3. MATERIAIS E METODOLOGIA 
3.1. MATERIAIS
Rampa de lançamento;
Esfera de massa “m”;
Régua e papel branco;
Papel milimetrado.
3.2. METODOLOGIA
	O procedimento experimental foi aplicado a conservação de energia mecânica ao movimento de uma esfera maciça que desce rolando em uma rampa e é lançada horizontalmente no espaço.
O mesmo ocorreu sendo montado conforme a figura 1. Ocorreu medindo a altura (h) do nível 0 até o ponto de lançamento da esfera que deu o valor de 0,484 m.
Foram feitos lançamentos de cinco alturas diferentes da posição de altura 👍 da esfera. E em cada altura houve quatro lançamentos e calculado a média do alcance (A) para cada altura.
Tabela 1
	Y(M)
	Lançamento 1 (m)
	Lançamento 2 (m)
	Lançamento 3 (m)
	Lançamento 4 (m)
	0,1
	0,362
	0,363
	0,365
	0,366
	0,09
	0,351
	0,350
	0,356
	0,353
	0,08
	0,325
	0,325
	0,332
	0,335
	0,07
	0,315
	0,316
	0,311
	0,307
	0,06
	0,300
	0,289
	0,295
	0,294
Tabela 2
	
	1
	2
	3
	4
	5
	y(m)
	0,1
	0,09
	0,08
	0,07
	0,06
	A(m)
	0,364
	0,3525
	0,32925
	0,31225
	0,2945
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
	Com a lei de Conservação de Energia Mecânica quando despreza a energia cinética da rotação associada ao movimento, obtém-se o alcance (sem rotação) quando largada de uma altura y na rampa de lançamento é dada por:
	E quando considera a energia cinética de rotação associada ao movimento, mostra um alcance (com rotação) é dada por:
	Com os valores de y e h já obtidos e substituindo nas equações achamos os resultados de e .
Tabela 3
	
	1
	2
	3
	4
	5
	y(m)
	0,1
	0,09
	0,08
	0,07
	0,06
	(m)
	0,44
	0,4174
	0,3936
	0,3682
	0,3406
	 (m)
	0,372
	0,3528
	0,3328
	0,3112
	0,2878
	Após achar os resultados dos alcances com e sem rotação colocamos em um gráfico as três curvas para comparar.
Figura 2
5. CONCLUSÕES
	É de fundamental importância saber que qualquer tipo de experimento seja da área que for, sendo necessário para um bom entendimento. Portanto através dos dados experimentais colido em laboratório podemos fazer o estudo da prática que retratava a conservação de energia, é de importante entendimento acadêmico, pois repassa conhecimento de uma forma prática o tema sobre as energias e de como ela se comporta do mundo real.
	Mostrando também que o modelo teórico de conservação considerando a rotação associada ao movimento descreve com melhor precisão a experiência realizada, pois na rampa existe o atrito, fazendo com que a esfera role cause perda da energia cinética e transformando em calor. Para que o sistema não tenha atrito seria impossível, assim como qualquer sistema real apresenta forças que dissipam energia ela está presente em praticamente todos os momentos do nosso dia a dia, por essa razão a energia não poderia ser totalmente conservada.
6. REFERÊNCIAS
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAmfcAK/conservacao-energia
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/conservacao-energia-mecanica.htm
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/energia3.php
SANTANA, Bruno; ELMAS, Fernanda. Conservação da Energia Mecânica: Prática nº 12. 2010. Professor: Carlos Frederico. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA7SwAD/conservacao-energia-mecanica>. 
Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física I, Mecânica, 12ª Edição, Person 2008
SILVA, Domiciano Correa Marques da. “Princípio da conservação da energia mecânica”; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-conservacao-energia-mecanica.htm>.