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Estrutura para Estudo
(Conversões de energia)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
Constatar a conversão da energia potencial em cinética. Modelo de uma estrutura capaz de armazenar energia mecânica.

Montagem
Nesse experimento, abaixo ilustrado, usamos uma placa de folha de flandres de (20x16)cm, pequenos sarrafos, um jogo de rodas plásticas, cilindro de madeira e pequena polia. 

Estrutura montada

Abaixo reproduzimos alguns detalhes pertinentes a essa montagem:


Preparo do carrinho

Após desenhar o molde sobre a folha de flandres, com uma tesoura, elimine a região hachurada. A seguir faça os furos nos pontos indicados (devem ser marcados com punção) e dobre as lapelas; a dos cantos para baixo e as centrais para cima. Monte o pequeno cilindro, passando o eixo pelos orifícios nas lapelas traseiras e coloque as rodas. Coloque eixo e rodas dianteiras. Fixe a estrutura de madeira, já com a polia, sobre a base de flandres.

Procedimento
Enrole o cordel no cilindro fixo ao eixo traseiro, suspendendo com isso o bloco de chumbo (de massa adequada para o melhor desempenho da experiência). Segure o carrinho, com os dedos travando as rodas 'motoras'. Abandone o sistema a partir do repouso.
Anote todas as massas e a altura de queda do bloco de chumbo. Estude a conversão da energia potencial gravitacional armazenada no bloco de chumbo em energia cinética do conjunto todo.
Determine a velocidade do sistema após o final da descida do bloco; use técnicas já conhecidas da cinemática. Analise os efeitos dos atritos. 

Tal dispositivo poderia ser denominado "motor gravitacional"?. Ele funcionaria na Lua? E numa estação espacial em órbita?
Num sistema ideal, sem atrito interno (mas com atrito externo, entre rodas e piso), e com a ponta do fio presa ao cilindro, o que você propõe que aconteceria?

NOTA: O enrolamento do cordel pode ser do tipo auto-travante (prender a ponta do fio, na primeira volta, com o próprio fio), de modo que, após a descida do bloco, ele escapa do cilindro-motor, para não atrapalhar a continuidade do movimento uniforme.

 


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