Escola Secundria de Vouzela 2014/2015Fsica e Qumica A

Energia Cintica Ao Longo De Um Plano Inclinado

Pedro Lopes N17 10A

Vouzela, 6 de Junho de 2015

Relatrio da atividade experimental APL 2.1 da disciplina de Fsica e Qumica A

Vouzela, 6 de Junho de 2015

ndice

Enquadramento terico4Objetivos51.Protocolo61.1.Material61.2.Procedimento62.Observaes e medies72.1Anlise Grfica72.2Tratamento de Dados8Concluses9Bibliografia10

Enquadramento terico

Distncia A distncia o comprimento do percurso efectuado, que, neste caso, 1 cm porque a largura do pedao da cartolina tem este valor.

Variao de Tempo A variao do tempo calcula-se subtraindo o valor de tempo inicial ao valor do tempo final : que neste caso se faz automaticamente por meio do digmetro.

Velocidade A velocidade traduz-se na rapidez com que a mudana de posio, do ponto inicial da cartolina para o ponto final (distncia), efectuada, num determinado instante de tempo: Energia Cintica Energia cintica a energia que o carrinho possui por estar em movimento. O valor da energia cintica est relacionado com a velocidade e a massa do carrinho: . Quando um corpo se move ao longo de um plano inclinado, parte da sua energia potencial transforma-se em energia cintica e outra parte dissipa-se devido fora de atrito e resistncia do ar. Estas foras so desprezadas, nesta experincia.Energia Potencial Energia Potencial a energia que armazenada num sistema e pode ser transformada em energia cintica. Como o corpo perde energia potencial, ganha energia cintica.

Lei Da Conservao de Energia A energia mecnica de um corpo igual soma da energia potencial e cintica dele.Quando no so consideradas as foras dissipativas como o atrito a energia mecnica conservada, ento:

Objetivos

Esta experincia laboratorial teve como objetivo principal calcular a energia cintica do carrinho, e determinar valores de velocidades em vrios pontos da trajectria ao longo da rampa, quando largado da sua parte superior, de modo a relacionar a energia cintica com a distncia percorrida, construindo um grfico.Este relatrio baseia-se na seguinte questo, associada a um problema: Um carro encontra-se parado no cimo de uma rampa. Acidentalmente, destravado e comea a descer a rampa.Como se relaciona a energia cintica do carro com a distncia percorrida ao longo da rampa?

1. Plano InclinadoProtocolo1.1. Clula FotoeltricaMaterial DigmetroPlano inclinado; Carrinho (m = 500 0,01 g); Pedao de cartolina (1 cm); Digitmetro ( 0,01 ms); Clula fotoeltrica; CarrinhoFig. 1 - Esquema da montagemFita mtrica ( 0,05 cm).

1.2. Procedimento

1. Fazer a montagem experimental de acordo com o esquema da figura 1;

2. Largar o carrinho em seis pontos diferentes da rampa;

3. Para cada ponto, tirar 3 valores do tempo, registados no digmetro, que o pedao de cartolina demorou a interromper o feixe de luz;

4. Fazer estas medies para 3 diferentes alturas da rampa;

5. Calcular a velocidade em cada ponto, para as diferentes alturas;

6. Calcular a Energia Cintica.

2. Observaes e mediesAltura 1 (36 0,05 cm)Altura 2(46,5 0,05 cm)Altura 3(25 0,05 cm)

PosioMdia TempoVelocidadeEnergia CinticaMdia TempoVelocidadeEnergia CinticaMdia TempoVelocidadeEnergia Cintica

( 0,05 m)( 0,0001 s)( 0,01 ms-1)( 0,01 J)( 0,0001 s)( 0,01 ms-1)( 0,01 J)( 0,0001 s)( 0,01 ms-1)(0,01 J)

0,100,01540,650,110,01340,750,140,01770,560,08

0,200,01070,940,220,00951,050,280,01300,770,15

0,300,00881,140,320,00761,320,440,01050,950,23

0,400,00771,300,420,00661,520,580,00921,090,30

0,500,00691,450,530,00591,690,710,00821,220,37

0,600,00621,610,660,00541,850,860,00741,350,46

0,700,00581,720,770,00502,001,000,00701,430,51

0,800,00551,810,820,00472,131,130,00661,520,58

0,900,00511,960,980,00452,221,230,00631,590,63

Tabela 1 - Valores do tempo, velocidade e energia cintica para cada uma das 9 posies para as 3 alturas.

2.1 Anlise Grfica

Grfico 1 - Variao da Energia Cintica em funo da distncia.2.2 Tratamento de Dados

Massa do carrinho: Largura da cartolina colocada no carrinho: Exemplo: Altura 1: Posio = 0,30 m

Mdia do Tempo :

Velocidade :

Energia Cintica:

Concluses

Pode-se concluir que a energia cintica aumenta medida que a distncia tambm aumenta. Quanto maior a distncia, maior a velocidade pois o tempo que o feixe de luz esteve interrompido na clula fotoeltrica menor, e uma vez que a massa do carrinho constante, a energia cintica tambm maior.

Pode-se observar que a Energia Cintica aumenta com a distncia: A uma distncia de 0,10 m, o carrinho possua uma energia cintica de 0,11 J; a uma distncia de 0,20 m, possua 0,22 J; uma de 0,30 m, 0,32 J; distncia de 0,40 m, 0,42 J, etcA equao da reta relativa altura 1 ; da altura 2 ; e da altura 3 .

O carrinho faz um percurso rectilneo portanto a cada distncia associa-se uma velocidade e tambm um determinado valor de Energia cintica.Dois planos com a mesma altura mas inclinaes diferentes fazem com que o carrinho chegue ao fundo com a mesma velocidade. Mas dois planos com a mesma inclinao e alturas diferentes fazem com que o carrinho chegue com velocidades diferentes. Portanto, a velocidade relaciona-se com a altura.A energia no criada nem destruda, pois passa de um sistema para outro, havendo transferncia de energia. Mas h sempre uma parte que nunca mais pode ser utilizada, embora no seja destruda. Quando o carrinho se move ao longo do plano inclinado, parte da sua energia potencial transforma-se em energia cintica e outra parte dissipa-se devido ao atrito e resistncia do ar. A energia cintica do carrinho no final da rampa somada energia dissipada tem de ser igual energia potencial inicial, isto , a energia no aumentou nem diminuiu.

Bibliografia

Caldeira, H., & Bello, A. (2009). Ontem e Hoje - Fsca e Qumica A - 10 ano. Porto Editora.1 | Pgina