Força Gravitacional
(desenho do bloco na rampa e o bloco suspenso na mesma altura do bloco)
Medidas:
-Aceleração da gravidade (g): 9,8m/s²
-Altura (h): 62,5cm = 0,625m
-Massa do bloco (m): 20,2g = 0,0202kg
-Comprimento da rampa: 87,8cm = 0,87m
-Coeficiente de atrito dinâmico: µ=0,48
As medidas da altura e do comprimento da rampa foram obtidas por meio de uma trena, a massa do bloco por meio de uma balança e a aceleração da gravidade foi arbitrada pelo professor. O coeficiente de atrito foi obtido consultando-se o livro Koshkin N. I., Shirkévich M.G.. Manual de física elemental. Editora Mir, 1985 .Não se admitiu uma faixa de erro nas medições, e os resultados encontrados devem estar escritos com uma casa decimal.
Cálculo da Energia Térmica e da Força de Atrito
A energia mecânica no ponto A (bloco em repouso sobre a rampa) é a mesma do ponto B (bloco suspenso no ar), que é de origem gravitacional. Logo, a energia mecânica em B é igual à energia mecânica em A, que é igual à energia total do sistema, pois se considerou como um sistema fechado que não sofre atuação de forças externas nem perde energia para o meio externo. Assim:
EMA = EMB =m.g.h
(0,0202kg).(9,8m/s²).(0,625m)= 0,123725J = 0,1J
Encontrada a energia total do sistema, iremos calcular a Energia Térmica. Para calculá-la, deve-se considerar que a energia mecânica no ponto A é igual a energia mecânica no ponto C (bloco em repouso no final da rampa) somada a energia térmica dissipada durante a descida do bloco na rampa. Como o bloco desceu pela rampa, a energia mecânica no ponto C é de origem cinética. Temos que: