Conservação de energia, rotação de objetos e movimento bi-dimensional

Universidade Federal de Alfenas
Instituto de Química

Física I

Conservação de energia, rotação de objetos e movimento bi-dimensional

Turma 2B E-MAIL: [e-mail]
Fernando Resende
Galvani Pereira Alves
Matheus Marques Ribeiro
Thomaz Frigo
Alfenas 2014

Resumo:
Quando temos um sistema constituído por duas ou mais partículas, devemos ter cuidado ao calcular o trabalho feito por uma força que age sobre uma parte do sistema, pois o deslocamento do ponto de aplicação da força nem sempre é igual ao deslocamento do sistema todo. Na realidade é possível que diferentes partes de um sistema tenham diferentes deslocamentos.

Objetivos:
Verificar a conservação da energia para esferas rolando em plano inclinado usando as relações do movimento bi-dimensional.

Fundamentos Teóricos:
Na descrição do movimento de rotação de objetos, devemos levar em conta que a energia cinética está dividida entre energia cinética linear e rotacional. Outro ponto chave é considerar que no movimento para rotação sem deslizamento a velocidade linear é igual a velocidade angular vezes o raio da esfera.
Para uma esfera de massa m e raio r temos:
Momento de inércia I= 2/5 mr2,
Energia cinética K = 1/2mv2 + 1/2Iῳ2, v = ῳr
Material utilizado:
Calha inclinada, esferas, réguas ou trenas, folha de papel para marcação e papel carbono.
Procedimento Experimental:
Montou-se o sistema da calha, mediu-se a distancia entre a calha e o ponto de queda das duas bolinhas em três alturas diferentes.
Resultados:
Tabela para a bolinha oca de m = 5,55g
Altura 1 = 69cm
Altura 2 = 51cm
Altura 3 = 30cm
Deslocamento = 41,7 cm
Deslocamento = 30,2 cm
Deslocamento = 15,9 cm
Deslocamento = 42 cm
Deslocamento = 33,5 cm
Deslocamento = 16,7 cm
Deslocamento = 43,7cm
Deslocamento = 37 cm
Deslocamento = 17,4 cm
Médias
42,5cm
33,6cm
16,7cm

Tabela para a bolinha maciça de m = 31,37g
Altura 1 = 69cm
Altura 2 = 51cm
Altura 3 = 30cm
Deslocamento = 49,3cm
Deslocamento = 37,7cm
Deslocamento = 18,6cm