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FÍSICA DINÂMICA E TERMODINÂMICA Professor Nilmar Luís Arenhardt Julia Fagundes da Silva (2019114707) Maira Libania Doebber Marques (2019112679) LABORATÓRIO VIRTUAL Conservação de Energia no Looping Canoas 2020 ROTEIRO DE PRÁTICA Tema Conservação de Energia no Looping Semana nº 06 Local onde acontecerá a prática Laboratório de Física / Laboratório Virtual Disciplina (s) Física DT Pontuação 10,0 Data da última atualização I. Instruções e observações LEIA COM ATENÇÃO AS SEGUINTES INSTRUÇÕES E OBSERVAÇÕES 1. Ao utilizar as dependências do Laboratório favor seguir as orientações do manual de funcionamento, segurança e boas práticas dos laboratórios que fica disponível em cada ambiente. II. Equipamentos, materiais, reagentes ou produtos Descrição Quantidade Computador ou Notebook (acesso à internet) 01 III. Introdução Para a realização deste experimento será utilizado um simulador virtual denominado Energy Skate Park: Basics. Com este simulador, é possível analisar o princípio de conservação de energia mecânica em uma rampa ou em uma rampa com Looping. IV. Objetivos de Aprendizagem a. Descrever os movimentos dos corpos; b. Relacionar e interpretar os conceitos relativos a energia; c. Analisar, por meio do princípio da conservação de energia mecânica, o movimento do skatista e projetar a mínima altura da rampa para o mesmo consiga completar o looping. V. Experimento Ação Parcial Realizado Não realizado Observação 1. Acesse o simulador no link: https://phet.colorado.edu/sims/h tml/energy-skate-park- basics/latest/energy-skate-park- basics_en.html ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não 2. Acesse a opção “Playgroud” ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não 3. Monte uma rampa que tenha em sua base um looping, semelhante ao da Figura 1 ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não - Marque a opção “Grid” para que seja possível verificar o diâmetro da circunferência e posteriormente a altura da rampa. 4. Anote o valor do diâmetro da circunferência (o mais próximo possível) na tabela 1 5. Deixe o sistema sem atrito, através do comando “Friction” ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não 6. Selecione a opção “queda” para que a simulação considere esta possibilidade. ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não 7. A partir do princípio da conservação de energia mecânica, calcule a mínima altura da rampa para que o skatista possa realizar a manobra, ou seja, dar um looping completo. ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não - Observe que o skatista realizará o looping completo apenas se a energia potencial convertida for suficiente para fornecer a velocidade mínima ao movimento; - É necessário apresentar os cálculos. 8. De posse do valor da altura mínima (ℎ), realize alguns testes através do simulador. ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não - Repare que o skatista não deve cair durante o looping e durante todo o trajeto o skate deve permanecer em contato com a pista. 9. Através do comando “Friction”, adicione um pouco de atrito e refaça o teste largando o skatista da mesma altura (ℎ). Nesta configuração o skatista conseguiu realizar o looping? Comente. ( )sim ( )não ( )sim ( )não ( )sim ( )não Tabela 1 Fonte: elaboração própria a partir dos dados experimentais coletados. Figura 1: Rampa com looping Fonte: h ttps://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park-basics/latest/energy-skate-park-basics_en.html 𝐷 (𝑚) ℎ (𝑚) 5 6,25 - HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: mecânica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, c2016 - Energy Skate Park: Basics. PHET INTERACTIVE SIMULATIONS. University of Colorado, c2020. Disponível em: <https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park-basics/latest/energy-skate-park-basics_en.html>. Acesso em: 20 de mar. de 2020. VI. Referências
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