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1) INTRODUÇÃO: Colisão elástica: As colisões podem ser elásticas ou inelásticas. A colisão elástica é aquela na qual nenhuma energia é perdida na colisão e, portanto a velocidade relativa de aproximação (antes da colisão) dos corpos é igual a velocidade relativa de afastamento (após a colisão). Quantidade de movimento ou momento linear Este é definido como o produto da massa (m) pela velocidade (v): p = m . v Nestes termos a força é igual à taxa de variação da quantidade de movimento em função do tempo. Usando esta definição e a terceira lei (da ação e reação) observa-se que quando dois corpos colidem o momento linear do sistema formado por estes corpos se conserva. Em outras palavras, o momento linear total do sistema inicial (antes da colisão) é igual ao final (após a colisão). Isto pode ser entendido notando que durante a colisão as forças exercidas de um corpo sobre o outro formam um par ação-reação. Assim tomando o sistema formado pelos dois corpos a força resultante é zero. Como esta é igual à variação do momento linear total, conclui-se que esta variação é zero. Portanto o momento não varia, ou seja, se conserva. Colisão inelástica: Na colisão inelástica, ou parcialmente elástica o coeficiente de restituição esta compreendido no intervalo 0 e 1: Durante o tempo de impacto (contato) a energia cinética é transformada parcialmente em energia potencial, que será armazenada, e também dissipara energia na forma de calor, efeito joule, energia sonora e por não ser elástico parte da energia é utilizada nas deformações permanentes. No entanto o momento linear é conservado. Em suma: Na colisão inelástica a energia inicial do sistema é maior que a energia final do sistema. Equação do momento linear: Para dois corpos colidindo em uma dimensão. Quando o coeficiente de restituição é próximo de 1 implica pouca dissipação, no caso em que for igual a 0 (zero) ocorrerá a máxima perda de energia cinética, chamamos então de colisão perfeitamente inelástica ou inelástica. 2) OBJETIVO: O experimento a seguir tem como objetivo utilizar de conceitos teóricos e grandezas físicas envolvidas no estudo das diferentes formas de colisões para descrever este fenômeno entre dois corpos em movimento unidimensional. 3) PARTE EXPERIMENTAL: Material Utilizado: - um trilho de ar; - um gerador de fluxo de ar; - dois carrinhos deslizantes; - dois contadores de tempo para detecção fotoelétrica; - dois aparadores para parada; três adaptadores para colisão; duas lâminas para colisão; um adaptador cera em cilindro e um adaptador com agulha em cilindro; - um conjunto de massas adicionais. 1) Cálculos para COLISÃO ELÁSTICA (m1>m2): = = = = = = = Erros: Erros de V 0,003 0,004 0,001 = e = Erros de 0,004 0,0009 = e = Erros de P 0,0006 0,01 2) Cálculos para COLISÃO ELÁSTICA (m1<m2): = = = = = = = Erros de 0,0003 0,0005 Erros: Erros de V 0,003 0,0007 0,003 Erros de P 0,0005 0,002 3) COLISÃO TOTALMENTE INELÁSTICA: = = = = = = = Erros: Erros de V 0,003 0,001 0,001 Erros de P 0,001 0,001 Erros de 0,0005 0,0002 Colisão elástica Colisão totalmente inelástica > < 300,80,1 200,70,1 299,50,1 199,40,1 301,00,1 200,30,1 (s) 0,23420,0001 0,20800,0001 0,20460,0001 (s) -------- --------- -------- (s) 0,19680,0001 0,98070,0001 0,53760,0001 (s) 0,65930,0001 0,25920,0001 0,53760,0001 (m/s) 0,4140,003 0,4660,003 0,4740,003 (m/s) 0 0 0 (m/s) 0,4930,004 0,09890,0007 0,1800,001 (m/s) 0,1470,001 0,3740,003 0,1800,001 (Kg m/s) 0,12460,0009 0,09360,0007 0,14200,001 (Kg m/s) 0,1770,003 0,1320,002 0,0900,001 (Kg m2/s2) 0,02580,0004 0,02180,0003 0,03370,0005 (Kg m2/s2) 0,03870,0009 0,02210,0005 0,00810,0002 Gráficos: 4) CONCLUSÃO: 5) REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA: 1) SALÍCIO, Claudio Ubirajara. SPEGIORIN, Daniel Augusto de Castro. VALENTE, Welton Ricardo. Disponível em: <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=pmd&cod=_pmd2005_0403&action=print> Acesso 23/10/2014 às 02:46 2) ROMERO, Nadilson. Disponível em: <http://www.fisica.ufpb.br/~romero/gpea/nadilson/colisao%20inelastica.htm> Acesso 23/10/2014 às 02:56 COLISÃO EM UMA DIMENSÃO Professor: Marco Cariglia Turma: 72 Componentes: Isabelle Martins Castro Jozilaine de Freitas Laura Eliza Ferreira Lidiane Carvalho Gonçalves
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