CAMPUS JOAABA 6 EXPERINCIA DETERMINAO DA VELOCIDADE DE LANAMENTO PELO PRINCPIO DA CONSERVAO DA ENERGIA LABORATRIO DE FSICA I REA DE CINCIAS EXATAS E DA TERRA DETERMINAO DA VELOCIDADE DE LANAMENTO PELO PRINCPIO DA CONSERVAO DA ENERGIA 1. Objetivos - diferenciar energia cintica translacional da energia cintica rotacional - relacionar as transformaes energticas sofridas pela energia potencial inicial da esfera ao rolar pela rampa - utilizar o princpio da conservao da energia para determinar, a partir da altura de queda, a velocidade de lanamento da esfera (ao abandonar a rampa) 2. Material necessrio - um conjunto para lanamentos horizontais - esfera de lanamento metlica - papel carbono - papel seda - fita adesiva - lpis - rgua - compasso. 3. Pr requisitos - determinar o valor da massa m da esfera metlica m 23.8 g. - realizao da atividade Determinao da velocidade de lanamento atravs do alcance. - Conhecimentos sobre o movimento de queda livre e da dinmica das rotaes de um corpo rgido. 4. Fundamentos tericos Ao abandonarmos sobre um plano inclinado uma esfera macia de massa m e raio r, ela rolar pela rampa adquirindo um movimento translacional e rotacional. Como a esfera, partindo do repouso, percorre a rampa descendo uma altura h, sua energia potencial sofre um decrscimo dado por mgh. Pelo princpio da conservao da energia mecnica, o decrscimo sofrido pela energia potencial, quando o mvel descer a rampa, aparecer nas modalidades de energia cintica de translao e de rotao, de tal modo que mgh (1/2)mv (1/2)I( (1) onde - I o momento de inrcia em torno do dimetro da esfera macia (I (2/5)mr). - ( a velocidade angular da esfera, relacionada com a velocidade translacional do centro de massa pela relao ( v/r. - v a velocidade de translao do centro da massa da esfera. Relacionando estas expresses com a da conservao da energia (1), teremos mgh (1/2)mv (1/2) (2/5)mr(v/r) ( mgh (1/2)mv (1/5)mv (2), onde gh (7/10)v, logo , a velocidade do centro da massa (ao trmino