Artigo 3 de Laboratório de Mecânica Clássica

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA CAMPUS CARAÚBAS 
LABORATÓRIO DE MECÂNICA CLÁSSICA
Israel Jonathan Menezes Praxedes
Conservação do Momento Linear
Caraúbas/RN, 2017
RESUMO
O desenvolvimento da prática do experimento, primeiramente consistiu em encontrar a velocidade uma esfera, para isso determinou-se as alturas necessárias para encontrar o valor da velocidade da mesma. Esta foi lançada 5 vezes, todas elas de uma só altura. Fazendo medidas e distancias logo em seguida. 
Logo após repetiu-se a prática de ser lançada a esfera A 5 vezes, porém desta vez, estava a esfera B no ponto B em repouso, depois foram realizadas novamente as medidas e distancias necessárias para assim compreender o movimento linear. 
É importante frisar também que a temática correspondente no experimento traz noções de prática do cotidiano, dois acontecimentos que demonstrem essa afirmação são, por exemplo: Um jogo de sinuca entre amigos ou jogando “bolinha de gude” que é uma das brincadeiras mais preferidas e mais comuns entre crianças. Estes exemplos mencionados, ambos quando um jogador consegue lançar uma bola na outra, as duas podem ser direcionadas para lados diferentes. 
Ao concluir todo o procedimento da tarefa aplicada, não só foi realizada a prática como acarretou uma ajuda conceitual do assunto tratado, fazendo compreender assim, mais um dos diversos conteúdos estudados pela Física, falando mais precisamente, a cinemática. 
Palavras chaves: Movimento; Velocidade; Medidas; Distancias; Física. 
1. INTRODUÇÃO
	Nos estudos da Física, o movimento ou momento linear é o nome dado á quantidade de movimento e é um dos conceitos de importância significativa dessa área no qual pertencem, ele tem definição pelo produto da massa pela velocidade de um corpo. É uma grandeza vetorial, conforme isso têm sempre a mesma direção e sentido, os vetores velocidade e momento linear. 
	Sabendo do conceito de tal questão, o experimento estudado tem como objetivo deixar as claras que a quantidade de movimento se conserva, para chegar nesse ponto é necessário determinar alturas, fazer número de lançamentos, medir distancias, conseguir encontrar o valor da velocidade da esfera A, mostrar também a velocidade de cada esfera após a colisão, verificar teoremas com o uso de equações e encontrar resultados que devem ser satisfatórios obedecendo todos os comandos.
	Com isso, desenvolve-se então, um relatório com uma temática que trata sobre a prática de um determinado tipo de movimento (movimento ou momento linear) e que apresenta diversos cuidados para que chegue a cumprir com o objetivo.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	Na mecânica newtoniana é definida a grandeza física de quantidade de movimento, ou movimento linear, como o resultado do produto da velocidade de uma partícula e sua massa.
	Podemos considerar o momento linear como uma grandeza física que muitas vezes se relaciona com a grandeza velocidade.
	O conceito de matemático de momento linear também pode ser definido pela força resultante que é a variação do momento em relação ao tempo.
	Para um sistema fechado, onde nenhuma força resultante atua sobre o mesmo, vale o princípio da conservação do momento linear p total do sistema permanece constante. Então pode-se dizer que o momento inicial é igual ao momento final.
	Momento é uma grandeza fundamental em analises de colisões, pois é ela permanece sempre conservada em todos os processos de colisão. Sua conservação faz com que seja necessário a análise do momento total em várias circunstancias, como, no movimento de centro de massa de corpos rígidos. Lembrando que em um sistema onde se encontra uma quantidade N de partículas é determinado o momento total como a soma dos momentos de cada uma das partículas. 
	Colisões pode ser denominado como uma interação entre partículas durante a qual há conservação de momento linear, ou seja, o momento linear antes da colisão é igual ao momento linear após. Podendo considerar três tipos de colisões: elásticas, inelásticas e perfeitamente inelástica. 
3. MATERIAIS E MÉTODOLOGIA 
3.1. MATERIAIS
Rampa de lançamento;
Duas esferas de massas iguais (A, B);
Régua, papel carbono e papel branco;
Compasso;
Transferidor.
3.2. MÉTODOLOGIA
O procedimento experimental é dividido em duas partes: Achar e velocidade de uma esfera e depois a velocidade de cada esfera após a colisão.
3.2.1. Na primeira parte do experimento determinou-se a altura y que foi de onde a esfera A foi lançada, o ponto mais alto da rampa, depois a altura h do ponto em que a esfera deixa a rampa, onde também o ponto de colisão das esferas, até o ponto O na mesa que fica na mesma linha vertical.
A esfera A foi lançada cinco vezes da mesma altura y e medida um ponto médio P determinado que centro geométrico feito com um círculo de menor raio que envolva todos os pontos que a esfera fez na mesa. E feita uma distância D entres os pontos P e O.
Figura 1. Esboço do aparato experimental.
	3.2.2. Na segunda parte lançamos a esfera A cinco vezes, com a esfera B em repouso no ponto B. Depois da colisão as esferas atingiram a mesa e foram medidos os ângulos e o ponto médio para cada esfera e determinado suas distâncias em relação ao ponto O.
Figura 2. Representação do eixo x e y no experimento.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
	Na primeira parte ouve as determinações de alturas y da rampa que era o ponto que a esfera A foi lançada que foi 0,001m, a altura h que é do ponto onde a esfera deixa a rampa até o ponto O que foi de 0,49m.
	Com os cinco lançamentos foi determinado o ponto P e foi medido a distância D que teve o valor de 0,343m
	Assim foi conseguimos achar o valor da velocidade da esfera A sozinha pela equação , onde o tempo foi determinado por .
	
	A velocidade da esfera A sozinha foi de aproximadamente 1,0942 m/s
	
	Na segunda parte do experimento com os cinco lançamentos foi determinado a distância do ponto médio e o ângulo para cada esfera.
	Da (m)
	θa
	Db (m)
	θb
	0,091
	26°
	0,306
	16º
	Foram determinados a velocidade de cada esfera após a colisão pelo mesmo método da primeira parte do experimento.
Os resultados foram:
= 0,2878
 = 0,9677
	Segundo o teorema de conservação do momento linear, a mesma velocidade da esfera A deve ser igual a soma das velocidades das duas esferas após a colisão, e para verificar esse teorema usamos a seguinte equação.
Em x:
 
E obtemos o resultado.
 
	Em y:
E o resultado obtido foi.
	E segundo a conservação de quantidade de movimento o valor de deveria ser igual ao valor de no eixo x, ficando com uma diferença de 0,0942, resultado de que o experimento não foi realizado num sistema totalmente conservativo, pois possuem forças e energias não conservativas como o atrito da esfera durante o percurso. No mesmo caso no eixo y, pois devia ser um valor nulo.
5. CONCLUSÕES
	Os resultados foram obtidos. Comprovou-se de maneira satisfatória, o que a prática do experimento quer passar. Porém é necessário dizer que matematicamente, os resultados obtiveram uma pequena diferença, mas vale salientar: O experimento não ocorreu em um sistema tão favorável e seria necessário, pois possuiriam forças e energias conservativas, devido a isso não atingiu os resultados matemáticos desejados.
	É necessário lembrar que esse tipo de experimento tanto traz conhecimento da parte prática quanto da parte conceitual. Esse experimento que foi estudado, por exemplo, ele traz conhecimentos necessários para o aprofundamento no estudo dos movimentos, tem grande importância quando se fala em entendimento acadêmico, transmitindo ensinamentos da área de uma maneira de mais fácil compreensão, encontrando as velocidades, medidas e soluções para explicar os movimentos das esferas. 
6. REFERÊNCIAS 
https://pt.scribd.com/doc/84350058/EXPERIMENTO-4-CONSERVACAO-DO-MOMENTO-LINEAR-COLISOES-ELASTICAS-E-INELASTICAS-UNIDIMENSIONAIS
MARQUES, Gil da Costa. Momento Linear e sua Conservação. Disponívelem: <http://midia.atp.usp.br/ensino_novo/mecanica/ebooks/momento_linear_e_sua_conservacao.pdf>. Acesso em: 19 maio 2017.
SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Lei da conservação da quantidade de movimento"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/lei-conservacao-quantidade-movimento.htm>.
Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física I, Mecânica, 12ª Edição, Person 2008.
TEIXEIRA, Sarah Mayane. Colisões Bidimensionais. Arquivado na UNIOESTE. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAenlYAB/colisoes-bidimensionais>.