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 madeira
Usamos o bloco de madeira como superfície
de contato para esfregar a lixa.
Montagem
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
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
Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru