APS - conservação de energia em uma mola

CONSERVAÇÃO DE ENERGIA EM UMA MOLA

OBJETIVOS
O propósito desta experiência é verificar a Lei de Conservação de Energia.
Isto será feito examinando a energia potencial elástica de uma mola e a energia potencial gravitacional.
INTRODUÇÃO
A energia potencial de uma mola comprimida ou distendida por uma distância
(x - x0) a partir do ponto de equilíbrio é dada pela expressão:
UM = (1/2) k (x -x0) 2, onde k é a constante da mola. Por outro lado, de acordo com a Lei de Hooke, a força exercida pela mola é proporcional à distância que a mola é comprimida ou distendida, ou seja: F = k (x - x0), onde k é a constante da mola, novamente. Fazendo uso da expressão para a força, a constante da mola k pode ser determinada experimentalmente. Isto é feito aplicando uma força de intensidade ajustável que comprima ou distenda a mola por diferentes distâncias e registrando estes valores. Quando uma carga é gradualmente aplicada na extremidade livre de uma mola suspensa num suporte fixo, a mola distende-se até a tensão na mola justamente para contrabalançar o peso da carga. Se a mola é do tipo elástica, ou seja, se ela retorna a suas dimensões originais logo que a carga aplicada é removida, verifica-se experimentalmente que, dentro de limites da carga, a distensão x produzida na mola é proporcional à força F nela aplicada.
A energia potencial gravitacional adquirida por uma esfera que sobe um plano vertical é dada por: UG = m g h, onde m é a massa da esfera, g é a aceleração da gravidade e h é a altura vertical que o carrinho adquire ao subir o plano.
Em termos da distância d percorrida ao longo do plano inclinado a altura vertical pode ser calculada como: h = d
Se a energia é conservada, a energia potencial elástica de uma mola que impulsiona uma esfera através de um plano vertical, será completamente convertida em energia potencial gravitacional da esfera no ponto mais alto do seu percurso.

(DESENVOLVIMENTO)
DEFINIÇÃO CIENTIFICA DA ENERGIA