Pratica de fisica - conservação da energia mecanica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO – UFOP

PRÁTICA DE FÍSICA I
CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA

Ouro Preto,
2013

INTRODUÇÃO
No experimento da conservação da energia mecânica é investigada a evolução de tal energia de uma partícula em movimento unidimensional, minimizando-se a ação do atrito sobre a mesma. Nesta prática, a situação é obtida fazendo um carrinho deslizante (bandeira), que representa a partícula, movimentar-se sobre um trilho de aço. Para obter uma transformação de energia, o trilho de ar é inclinado, de modo que, após ser liberado a partir do repouso, o carrinho tem sua energia cinética aumentada e sua energia potencial gravitacional diminuída.
Basicamente, o que se pretende obter neste experimento é o estudo da comparação entre o acréscimo de energia cinética e o decréscimo de energia potencial, ao longo de duas posições do trilho.
Nos fenômenos estudados pela física, as forças não conservativas estão sempre presentes, e a principal delas é a de atrito, a qual contribui para a redução da energia mecânica de um sistema. Assim, para os propósitos do presente experimento, no qual não há reações químicas e o atrito é bastante reduzido (próximo de zero), podemos escrever que a energia total (também conhecida como energia mecânica) será representada pela soma das energias cinética (K = mv²/2, na qual m e v representam, respectivamente, massa e velocidade do corpo) e gravitacional (U = m.g.h, na qual m e h representam a massa e a altura do corpo, respectivamente, e g representa a constante gravitacional): E = K + U. Destas, fica visível que, em um plano inclinado, conforme o corpo diminui sua altura e ganha velocidade, ocorre uma conversão entre as formas de energia. A unidade de medida empregada para a energia é o joule, definido por J=kgm²/ s².

OBJETIVO
Determinar o desenvolvimento da energia mecânica de uma partícula (bandeira) sujeita a atrito mínimo, que se desloca com variação de sua posição vertical, e verificar a transformação de