RELATORIO DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DE LANÇAMENTO HORIZONTAL DE UM PROJÉTIL PELA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA. FISICA 1 CONCLUIDO

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FACULDADE GUANAMBI
ENGENHARIA ELÉTRICA
LUCAS RIBEIRO LADEIA
RELATORIO 
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DE LANÇAMENTO HORIZONTAL DE UM PROJÉTIL, PELA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA.
GUANAMBI
2017
Introdução
Nesta prática, estudaremos o princípio de conservação da energia através do lançamento horizontal de uma esfera. Soltaremos à esfera a partir do repouso, assim, a energia mecânica inicial será a energia potencial gravitacional. A energia mecânica final, ao final da rampa, será somente energia cinética. Comparando-se a energia inicial com a energia final podemos verificar se o princípio de conservação de energia é valido.
Objetivos
Estudar as formas de energia e sua conservação através do lançamento de um projétil.
Materiais
01 rampa principal;
01 conjunto de sustentação com escala linear milimetrada, haste e sapatas niveladoras amortecedoras;
01 fio de prumo com engate rápido;
01 esfera metálica;
02 folhas de papel carbono;
02 folhas de papel de seda;
Fita adesiva;
Lápis;
Régua;
Fundamentos Teóricos
O princípio da conservação da energia mecânica
Ao abandonarmos sobre um plano inclinado uma esfera maciça de massa “m” e rao “r”, ela rola pela rampa adquirindo um movimento translacional combinado com um movimento rotacional. A esfera, partindo do ponto A, com condição inicial de repouso, percorre a rampa até o ponto B, descendo uma altura h, com isto sua energia potencial U sofre um decréscimo ΔU tal que:
ΔU = UA – UB = mgh
Pelo princípio da conservação da energia mecânica, o decréscimo ΔU sofrido pela energia potencial, aparecerá sob a forma de energia cinética de translação KT e de rotação KR, de tal modo que:
ΔU = UA – UB = mgh = KT + KR (1)
Onde 
KT = mv² e KR = , 
Sendo I o momento de inércia em torno do diâmetro das esfera maciça ( I = mr²);
V = velocidade de translação do centro de massa da esfera;
 = velocidade angular da esfera.
A velocidade angular está relacionada com a velocidade translacional do centro de massa pela expressão: 
Combinando estas equações com a da conservação da energia (1), teremos:
ΔU = mgh = mv² + )
ΔU = mgh = mv² + mv²
Assim, a velocidade do cetro de massa da esfera ao término da rampa será:
V = 
Se não ocorresse o rolamento, a expressão da velocidade do centro de massa seria v = , isto é, a esfera chegaria ao término da rampa com uma velocidade do centro de massa cerca de 18% maior. Apesar da esfera ter perdido esse percentual em sua velocidade translacional, se observa que a quantidade perdida nesta modalidade energética surge como energia cinética de rotação, de tal modo que a conservação da energia continua se verificando.
Montagem
Execute a montagem conforme a figura 1, fixando na haste o modelo de rampa que você possui.
Nivele horizontalmente a esfera para garantir, no momento do lançamento da esfera, a ausência da componente vertical da velocidade. 
Questionário inicial
Corpo rígido: é o conjunto de partículas agrupadas de forma que a distância entre as partes que constituem o corpo ou o sistema não sofram mudança, ou seja, essas partículas não se alteram para um referencial fixado no próprio corpo. Esse corpo executa os movimentos de rotação e translação ou os dois de forma combinada.
Sistema isolado: é um sistema que não troca nem matéria e nem energia com o ambiente, sendo delimitado por uma fronteira completamente restritiva à troca de matéria, à variação de volume, e ao calor.
Movimento translacional: todos os pontos do objeto percorrem trajetórias paralelas e apresentam a mesma velocidade. Nesse caso, podemos tratar esse objeto como sendo um ponto, ou melhor, como sendo um objeto pontual. Para analisar seu movimento, podemos aplicar as equações do movimento retilíneo uniforme e também as equações do movimento retilíneo uniformemente variado. Um exemplo de movimento de translação é o de um elevador. Ele sobe e desce, mas não tem rotação, portanto, em qualquer instante, todos os pontos do elevador têm a mesma velocidade.
MOVIMENTO ROTACIONAL: todos os pontos do objeto percorrem trajetórias circulares com a mesma velocidade angular. Normalmente, a descrição do movimento de rotação é feita com as equações do movimento circular uniforme e do movimento circular com aceleração constante. As pás de um ventilador fazem um movimento de rotação: todos os pontos das pás têm a mesma velocidade angular.
Procedimento experimental
V= √2*g*h
V= √2*9,81*0,1
V= 1,38 m/s (sem movimento de rotação)
V= √(10/7)*g*h
V= √(10/7)*9,81*0,1
V= √1,40283
V= 1,18 m/s (com movimento de rotação)
Considerando que a esfera foi abandonada h = 10 mm e com base no princípio da conservação da energia mecânica, escreva a expressão da energia potencial gravitacional do móvel no instante que antecedeu o seu voo.
Ec= m*g*h
Ao chegar no nível de saída da rampa, o que aconteceu com a energia potencial inicial que se encontrava “armazenada” na esfera quando estava na posição h = 10 mm? 
À medida que a esfera adquire velocidade a energia potencial foi sendo transformada em energia cinética.
Conclusão
Os dados obtidos com a realização do experimento foram satisfatório considerando as condições para realização do mesmo, e mais uma vez foi possível provar que a teoria e a pratica se confirmam.