Conservação de Energia - Fisica

Atividade Experimental: Conservação de Energia

Objetivo: Verificar se ocorre conversão total de energia potencial gravitacional em energia cinética quando uma esfera rola em um plano lançador e depois quando ela é lançada horizontalmente.

Introdução: Quando uma esfera rola em um plano inclinado ou em um lançador, a sua altura diminui à medida que a força gravitacional realiza trabalho sobre ela. De acordo com o teorema trabalho-energia, esse trabalho realizado é convertido em energia cinética da esfera. Para verificar se houve conservação de energia, devemos comparar a energia potencial que a esfera libera enquanto rola no plano inclinado, com a sua energia cinética no final do plano. As equações para calcular estas duas energias são: K = ½mv2 e U = m.g.y.

Procedimento:
1. Com uma fita métrica, meça a altura H da mesa, e a altura h de soltura da esfera no lançador.
2. Solte a esfera a partir do repouso no início do plano inclinado (altura de soltura h). Anote a distância horizontal d que ela percorre no ar entre o lançador e o ponto onde ela toca o chão.

Energia Cinética
A velocidade horizontal da esfera no plano horizontal pode ser obtida através da distância d que ela percorre no ar e o tempo de queda livre t, dado por:

(tempo teórico de queda livre)

Enquanto a esfera está no ar, a única força que atua nela é a força peso, dirigida para baixo. Podemos então inferir que a força resultante na horizontal é igual a zero, e por isso o seu movimento na horizontal possui velocidade constante (1ª Lei de Newton). Desta forma, sua velocidade na horizontal pode ser obtida através da equação , ou seja,

(velocidade horizontal experimental)

Esta é a velocidade que a esfera possui no plano horizontal, adquirida durante a descida do plano inclinado.
Podemos também comparar a transformação de energia potencial gravitacional no plano horizontal com a energia cinética adquirida pela