relatório 02

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA BAIANO – CAMPUS GUANAMBI
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA - 02
4º SEMESTRE - LICENCIATURA EM QUÍMICA 
COMPONENTE CURRICULAR FÍSICA I
	NELSON GENTIL 
JUNHO - 2017 
GUANAMBI – BA 
1. IDENTIFICAÇÃO
Relatório Nº 02
Título: Conservação da Energia Mecânica 
Nome dos alunos: Alex Ramon, Amanda Alves, Cristiana Costa, Pedro Henrique, Thaís Stéfane e Verena Moura
2. INTRODUÇÃO
Conceituando Energia obtemos que, é a capacidade de algo de realizar trabalho, ou seja, gerar força num determinado corpo, substância ou sistema físico. Etimologicamente, este termo deriva do grego "ergos", cujo significado original é literalmente “trabalho”. Na Física, a energia está associada à capacidade de qualquer corpo de produzir trabalho, ação ou movimento. [1]
De acordo as leis de física, sendo mais específica na lei da conservação de energia, afirmam que “a energia total de sistema isolado é constante, e que a energia pode ser convertida de uma forma em outra, pode ser transmitida de uma para outra região, mas não se pode criá-la ou destruí-la”. [2]
Quando é referido a palavra isolado, estamos querendo dizer que o sistema não interage com outros sistemas, pois interações entre sistemas costumam ser efetuadas por meio de troca de energia entre eles.
A energia mecânica de um sistema no qual agem somente forças conservativas, ou seja, forças que não modificam a energia mecânica do sistema, não se altera com o passar do tempo. Nesse contexto, podemos dizer que a soma das energias cinética e potencial é constante seja qual for o intervalo de tempo.
De forma simplificada, mas suficiente para os propósitos do presente experimento, no qual não há reações químicas e o atrito é bastante reduzido, podemos escrever que a energia total, também conhecida como energia mecânica (Em), é a soma das energias cinética, com fórmula: Ec = m . V²/2, na qual m e v representam, respectivamente, massa e velocidade do corpo, e gravitacional com a fórmula: Epg = m . g . h, na qual m e h representam a massa e a altura do corpo, respectivamente, e g representa a constante gravitacional, e tem fórmula geral: Em = Ec + Epg. Destas, fica visível que, em um plano inclinado, conforme o corpo diminui sua altura e ganha velocidade, ocorre uma conversão entre as formas de energia.
No corpo deste trabalho serão descritos os materiais utilizados para a realização do experimento, além da parte da explicação do mesmo, onde traz de forma sucinta, trazendo o passo a passo na qual o leitor poderá reproduzir em casa, já que se trata de um procedimento experimental acessível e simples. Serão retratados também os resultados obtidos na realização do procedimento e suas respectivas análises. 
OBJETIVOS:
Aprender os conceitos de energia potencial gravitacional e energia cinética.
Reconhecer através do experimento a conservação da Energia Mecânica. 
Analisar a transformações de energia potencial gravitacional em energia cinética. 
3. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTOS
	Ítem 
	Observações 
	Balde pequeno 
	O balde deverá possuir uma alça, assim utilizamos um balde de tinta, marca Hidracor.
	Barbante 
	O comprimento do barbante depende da altura da mesa utilizada. 
	Fita adesiva
	Qualquer fita que consiga prender o barbante. 
	Papel 
	Qualquer papel em branco.
	Bloco 
	Utilizamos uma caixinha de tinta guache pequena.
	Massas 
	Utilizamos pequenos pedaços de concreto.
Tabela 1.
Experimento 
1º Inicialmente prenda o barbante na alça do balde, de modo que o barbante se localize no centro da alça para não haver oscilação do mesmo.
2º Com a fita adesiva fixe a outra extremidade do barbante à mesa. O balde deve estar à uma pequena distância do chão.
3º Prenda o papel o papel no piso, embaixo do balde.
4º Posicione o bloco (caixinha de tinta guache) no piso, em frente ao balde.
5º Puxe o balde para trás até uma certa distância. Solte-o, de maneira que o mesmo colida com o bloco.
6º Observe e marque a posição final do bloco ao se mover.
7º Adicione uma pequena quantidade de massa dentro do balde e do bloco, posicione-o novamente em frente ao balde pendurado.
8º Novamente, solte-o e marque a posição final do bloco no papel.
9º Repita o procedimento para diferentes massas e observe as distâncias percorridas.
4. RESULTADOS OBTIDOS
	
	Massas para o bloco
	Massas para o balde
	1ª
	67 g
	124 g
	2ª
	128 g
	375 g
	3ª
	180 g
	504 g
Tabela 2.
	
	 Distâncias percorridas 
	pelo bloco (cm/m)
	1ª
	14,7 cm
	0,147 m
	2ª
	20,1 cm
	0,201 m
	3ª
	22,2 cm
	0,222 m
Tabela 3.
 O experimento realizado evidencia a presença dos diferentes tipos de energia estudados, pois é observado que, devido à conservação da energia mecânica, quanto maior a energia potencial gravitacional no início do movimento de queda, não forçada de um objeto, maior será sua energia cinética na parte mais baixa de sua trajetória.
 Como observado no experimento é possível fazer uma analise embasando em DOESCHER (2009) de que, quando levantamos o balde a certa altura ele ganhará energia potencial e quando o soltamos essa energia potencial começará a se transformar em energia cinética, a qual será passada para o bloco quando ocorrer a colisão entre o balde e o bloco, que por sua vez estava em repouso e ganhará energia movimentando-se.
 Ainda que grande parte dessa energia cinética seja transferida para o bloco, outra pequena parte é transformada em energia térmica e sonora, gerada pelo bloco através do atrito com o solo, contudo, tais energias tornam-se desprezíveis, já que o atrito sobre o bloco é praticamente constante. 
 O bloco necessita de uma quantidade determinada de energia cinética para vencer uma certa distância. Portanto, se o bloco se desloca mais, isto implica que recebe maior quantidade de energia cinética, energia esta ocasionada pelo aumento proporcional das massas no bloco e no balde. 
5. CONCLUSÕES
O experimento realizado com materiais reciclados é essencial para a compreensão e observação da diferença entre as situações no diz respeito à quantidade de energia armazenada. Percebe-se que a caixa entra em movimento logo após a colisão do balde. Dessa forma, o experimento demonstra a conversão da energia potencial gravitacional em energia cinética. As mudanças propostas na alteração da quantidade de massa do balde aumenta a energia potencial gravitacional do início do lançamento e a energia cinética no final do movimento. Pode-se ainda levantar a questão da dissipação de energia durante a colisão, como térmica e sonora, porém, essa conversão não é total (desprezível). O sistema confeccionado possui uma maior energia armazenada por causa da maior massa suspensa. Essa energia a mais foi inserida ao sistema quando o balde foi erguido com maior quantidade de massa. Evidentemente, além da constatação de haver uma maior quantidade de massa no balde, pode-se ver o efeito na maior distância percorrida pela caixinha após as sucessivas colisões.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] O que é Energia. Disponível em: https://www.significados.com.br/energia/. Acessado em 29 de junho de 2017.
[2] TIPLER, Paul A. Física para Cientistas e Engenheiros - volume 1. Rio de Janeiro: Editora Livros Técnicos Científicos, 2000. 651p.
Disponível em: http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/mec31_1.jpg/. Acessado em 29 de junho de 2017.
Portal do Professor. Disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=3672/. Acesso em 29 de junho de 2017.
 
7. QUESTIONÁRIO 
1. Repita o procedimento, algumas vezes, variando a massa do bloco. Existe alguma relação da massa com a distância do bloco após o choque? Justifique! 
R: Sim, a massa do bloco é diretamente proporcional à distância percorrida, pois a medida que aumenta-se as massas do bloco e do balde a distância percorrida pelo bloco até parar é também maior. Isso foi possívelobservar através do experimento onde utilizou-se três medidas diferentes, sendo que ao passo que aumentava-se as massas a distância ocasionada pelo impacto da colisão aumentava.
2. Quais os tipos de energia mecânica presentes no experimento? 
R: Energia Potencial Gravitacional e Energia Cinética.
3. Quais os tipos de energia dissipadas no experimento?
R: Mediante a colisão do balde com a caixa pode-se observar a existência de duas energias dissipadas, a energia sonora (obtida através do contato entre os materiais) e a energia de deformação (dano causado à caixinha através da colisão). Outra possibilidade seria a existência de uma pequena energia térmica sendo dissipada após a colisão dos objetos.
4. Quais os tipos de forças conservativas no fenômeno? 
R: Força peso e força de colisão.
5. Quais os tipos de forças dissipativas no fenômeno? 
R: A força de atrito.
6. Usando uma régua e admitindo o sistema conservativo. Calcule o trabalho que o balde exerce sobre o copo para deslocá-lo.
1) ∆x=14,7 cm F=m. a W= F.∆X
 m= 67 g	 F= 67.10 W= 670.0,147
 F= 670 N F= 670 N W= 98,5 J
2) ∆x= 20,1 cm F= m.a W= 1280.0,201
 m= 128 g F= 128.10 W= 257,3 J
 F= 1280 N F= 1280 N
3) ∆x= 22,2 cm F= m.a W= F. ∆x
 m= 180 g F= 180.10 W= 1800. 0,222
 F= 1800 F= 1800 W= 399, 6 J
ANEXOS