Relatório Física 1 Energia Cinética Rotacional

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA-ifrj
Campus nilópolis
lICENCIATURA EM FÍSICA
 Física Geral 1
1º Semestre/2019
Experimento nº 2
Energia cinética rotacional
Erica Rocha da Cruz Cutrim - 31524025
Ingrid da Silva Martin - 31424030
Leonardo Moreira Aleluia da Silva - 31414023
Sher Machado de Souza – 31424038
Yury Coutinho Mendes - 31614006	
Nilópolis
18 de Março de 2019
	
Introdução:
Quando estudamos a cinemática dos corpos rígidos, podemos observar que ela trata dos movimentos de tranlação e rotação. Quando abordamos a translação pura, todo as partes de um corpo sofrem o mesmo deslocamento linear. Já no movimento de rotação pura, as partes de um corpo descrevem trajetórias circulares, cujos centros situam-se sobre uma memsa reta, conhecida por eixo de rotação. No movimento de rotação pura, todas as partes de um corpo sofrem o mesmo deslocamento angular. O movimento que se aproxima mais de uma situação real é aquela que incorpora tanto a translação quanto a rotação.
A energia cinética de um corpo rígido que gira em torno de um eixo fixo é a soma das energias cinéticas das partíulas individuais que constituem o corpo. Para a iésima partícula, de massa mi evelocidade vi temos: 
Ki = mivi2
Somando sobre todas as partes, obtemos a energia cinética do corpo:
K = Σ (mivi2)= Σi(miri2ω2) = ω2 Σ(miri2)
Momento de inérgia: I = Σi(miri2)
Energia Cinética Rotacional: Krot = Iω2
Materiais utilizados:
1 – Lap top 
2 – Aplicativo Tracker OTRAM
3 – Lançador horizontal 
4 – Esfera de massa m
5 – Telefone móvel com câmera
6 – Suporte de sustentação para telefone móvel
Desenvolvimento:
Os alunos do grupo posicionaram-se próximo ao experiento e foi delegada funções. A câmera foi posicionada de forma que ficasse horizontalmente na frente do lançador horizontal, pegando um campo de visão suficiente para a qualidade da nossa análise no tracker. Um dos alunos do grupo posicionou-se perto do lançador, segurando a bolinha no topo. Assim que foi alertado que a gravação estava rolando, a bolinha foi solta seguindo o seu percurso. O vídeo obtido, foi rapidamente transferido para um dos lap top e lançado no tracker. 
A utilização do programa seguiu os procedimentos a seguir:
1 – Selecionamos o bastão de calibração A, determinando a calibragem do nosso estudo. Que foi definida como 0,232m. 
2 – O eixo de cordenadas foi definida próximo ao ponto onde a esfera foi solta. Definida para o eixo X positivo.
3 – O vídeo foi limitado entre o frame 079, quando a esfera é liberada, até o frame 091, frase seguinte a que a esfera deixa o lançador horizontal.
4 – O próximo passo foi determinar os pontos de massa. Do início do lançamento, até o frame seguinte a esfera deixar o lançador horizontal. 
5 – Seguimos com os procedimentos construindo os dados, os parâmetros definidos: 
6 – As funções de dados também foram bem definidas para obter o gráfico esperado.
 
Resultados e Discussões: 
Gráfico da Energia Cinética Rotacional(Krot):
Gráfico da Energia Potencial:
Gráfico da Energia Mecânica: 
Os gráfico apresentados ficaram de acordo com nossos conhecimentos teóricos. O gráfico da energia cinética rotacional crescendo com o tempo, o da energia potencial decrescendo com o tempo e o gráfico da energia mecânica mostrando em seu resultado que toda a energia do sistema foi conservada.
Podemos tirar ainda mais informações deste trabalho analizado. Podemos comparar o gráfico da energia mecânica com a energia cinética rotacional aplicada, ao gráfico da energia mecânica sem a energia cinética rotacional, que segue abaixo: 
Não é difícil observar que há um decrescimo da energia mecânica em relação ao tempo neste gráfico. Isto se dá pela perda de energia causada pela rotação da esfera. Que foi devidamente corrigida ao ser acrescentado a energia cinética rotacional a nossa análise, desta forma não havendo perda de energia e continuando em um sistema conservativo. Voltando a analisar o primeiro gráfico da energia mecânica podemos vê-lo constante o que nos faz crer que a energia do sistema foi conservada. 
Conclusão: 
Os resultados obtidos foram satisfatórios, nos auxiliando a chegar a em conclusões na prática que corroboram com a teoria. Através deste experimento concluímos que é possível tornar um sistema conservativo, aplicando fórmulas que diminuam a perda de energia por parte dele.