Transformação de Energia Mecânica em Energia
Térmica
Objetivo
O objetivo do experimento é ilustrar a transformação da energia
mecânica em energia térmica.
Contexto
Quando dois objetos são postos em contato e em movimento com
sentidos contrários, entre suas superfícies há atrito. Este atrito faz com
que a energia mecânica que está sendo utilizada pelos objetos para se
movimentarem não se conserve, pois está sendo transformada em
energia térmica (calor) e sonora. Isto implica a não conservação da
energia mecânica. Pois o atrito é a energia que está sendo utilizada para
a formação e o rompimento de ligações químicas nas regiões de contato
entre as duas superfícies dos objetos. Quando o corpo é friccionado um
sobre o outro, a ruptura dessas ligações químicas libera calor. Essas
ligacões se refazem continuamente em outros pontos de contato,
enquanto ocorre o deslocamento relativo entre os objetos.
Idéia do Experimento
A idéia do experimento é friccionar dois objetos de forma que o atrito
entre os dois seja intenso o suficiente para liberar uma quantidade
significativa de calor, ou seja, energia térmica.
Neste experimento utilizamos um bloco de madeira e uma lixa. A lixa é
utilizada por apresentar uma superfície rugosa, a qual permite um
maior número de pontos de contato, com conseqüente maior número de
ligações químicas. Ou seja: maior atrito. O experimento consiste em
esfregar a lixa sobre o bloco de madeira. Durante este processo, a lixa,
objeto em movimento, transformará sua energia de movimento em
energia térmica. Este aquecimento acontece devido ao movimento
constante entre os dois objetos, que faz com que as ligações químicas
se formem e se rompam com grande freqüência.
O que se pode observar é que, quanto mais rápido for o movimento da
lixa sobre o bloco de madeira, mais energia de movimento a lixa terá.
Isso faz com que o atrito nas superfícies de contato seja maior,
provocando desta forma, a transformação da energia de movimento em
energia térmica e sonora, em parte menor.
Tabela do Material
Item
Observações
uma lixa
Utilizamos uma lixa d'água número 180. Caso não consiga
este modelo, use uma lixa de pedreiro, encontrada em
qualquer casa de materiais de construção.
um bloco de Usamos o bloco de madeira como superfície de contato
madeira
para esfregar a lixa.
Montagem
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Com a lixa esfregue o bloco de madeira bem rápido.
Coloque o dedo na lixa, após o movimento para poder sentir o seu
aquecimento.
Repita o procedimento se for necessário.
Comentários
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Para poder sentir a energia térmica, a lixa deve ser esfregada de modo
rápido sobre o bloco. Este processo é como se você estivesse lixando o
bloco;
Esquema Geral de Montagem