Colisao inelastica

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fabíola Almeida Mendonça 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 2017 
 
Fabíola Almeida Mendonça 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Laboratório de Física Geral I: 
Relatório referente à aula de sexta-
feira, dia 03/11/2017, sobre colisões 
perfeitamente inelásticas, na disciplina 
de Laboratório de Física Geral I, no 
curso de Engenharia Química, na 
Pontifícia Universidade Católica de 
Minas Gerais. 
Professor: Euzimar Marcelo Leite 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 2017 
Resumo 
 
 Neste trabalho são apresentados os resultados da aula de laboratório de 
física geral I que tratou de colisões perfeitamente inelásticas. 
 Em física denomina-se colisões as interações entre partículas ou corpos 
cuja duração é extremamente pequena. Quando a energia cinética antes e após 
da colisão não se conserva e os corpos permaneçam unidos é chamada de 
colisão perfeitamente inelástica. 
Palavras-chave: Colisões inelásticas. Momento linear. Energia cinética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1.INTRODUÇÃO................................................................................................. 4 
 2.DESENVOLVIMENTO.................................................................................... 5 
2.1OBJETIVO GERAL.........................................................................................5 
2.2PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS.......................................................5-6 
2.3RESULTADOS................................................................................................6 
3.CONCLUSÃO...................................................................................................7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 Em física dá-se o nome de colisão a uma interação entre partículas ou 
corpos cuja duração é extremamente pequena. Quando a energia cinética se 
conserva, a colisão é elástica; caso contrário, ela é inelástica. Quando os dois 
objetos permanecem unidos após a colisão, esta é completamente inelástica. 
Em colisões, a lei de conservação do momento linear permite relacionar os 
comportamentos das partículas antes e depois da colisão entre elas. 
 Momento linear de uma partícula é dado por: �⃗� = 𝑚�⃗� . O momento linear 
total de um sistema de partículas é dado por: �⃗⃗� = 𝑚1�⃗�1 + ⋯ + 𝑚𝑛�⃗�𝑛. Derivando 
o momento linear total de um sistema de partículas em relação ao tempo temos 
𝑑�⃗⃗�
𝑑𝑡
= 𝐹𝑟 em que 𝐹𝑟, força resultante atuante no sistema de partículas , esta 
equação é conhecida como a Segunda Lei de Newton para um sistema de 
partículas. 
Durante uma colisão as forças que atuam sobre o sistema de partículas 
podem ser internas ou externas. As forças internas são as forças de interação 
entre as partículas do mesmo sistema e, portanto, devido à Terceira Lei de 
Newton, o somatório das forças internas é sempre nulo. As forças externas são 
quaisquer forças exercidas por agentes fora do sistema. Se durante uma colisão 
a resultante das forças externas é nula, a Segunda Lei de Newton diz que 
𝑑�⃗⃗�
𝑑𝑡
= 0. 
Isso significa que �⃗⃗� é uma constante, ou seja, o momento linear total 
do sistema imediatamente antes e imediatamente depois da colisão são iguais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 DESENVOLVIMENTO 
2.1-Objetivo Geral 
Estudar colisões perfeitamente inelásticas, entre planadores sobre um 
trilho sem atrito, para verificar a compatibilidade dos dados experimentais com 
a “lei de conservação do momento linear”. 
2.2-Procedimento 
Material utilizado: 
Trilho de ar, dois planadores, dois pares de sensores de infravermelho 
ligados a um cronômetro, balança e régua. 
Descrição do experimento: 
O planador de massa 𝑚1, que possui uma haste vertical para acionar os 
sensores, deverá ser impulsionado com o dedo, anteriormente ao primeiro par 
de sensores sobre o trilho sem atrito, de forma a provocar uma colisão 
perfeitamente inelástica com o segundo planador, de massa 𝑚2, que se encontra 
em repouso na região entre os dois pares de sensores. O primeiro par de 
sensores, ligado ao cronômetro, permite registrar o tempo 𝑡𝑎 que o planador de 
massa 𝑚1 leva para percorrer a distância entre eles 𝐷𝑎, enquanto o segundo par 
de sensores, localizado após a região em que ocorre a colisão, fornece o tempo 
𝑡𝑑 que o conjunto constituído pelos dois planadores grudados leva para percorrer 
a distância 𝐷𝑑 entre os sensores deste último par. Execute 5 vezes a ação aqui 
descrita de modo que cada vez o planador impulsionado pelo dedo apresente 
uma velocidade perceptivelmente distinta e anote, na Tabela 1, os respectivos 
valores dos tempos anterior 𝑡𝑎 e posterior à colisão 𝑡𝑑. 
Medida 𝑡𝑎(𝑠) 𝑡𝑑 (𝑠) 𝑣0𝑎 (
𝑚
𝑠
) 𝑣𝑓(
𝑚
𝑠
) 𝑃0(𝑘𝑔
𝑚
𝑠
) 𝑃𝑓(𝑘𝑔
𝑚
𝑠
) 𝐸𝑐0(𝐽) 𝐸𝑐𝑓(𝐽) 
1 0,339 0,695 0,294 0,143 0,0617 0,0593 0,00907 0,00424 
2 0,159 0,319 0,628 0,313 0,131 0,129 0,0414 0,0203 
3 0,198 0,390 0,505 0,256 0,106 0,106 0,0267 0,0135 
4 0,311 0,611 0,321 0,163 0,0674 0,0676 0,0108 0,0135 
5 0,134 0,271 0,746 0,369 0,275 0,153 0,0584 0,0325 
Tabela 1: tempo de colisão dos planadores, velocidade planador 1 e velocidade 
pós colisão, peso do planador e planador 1 e 2 pós colisão e energia cinética antes 
e após colisão. 
1) Faça a comparação de 𝑃0 e 𝑃𝑓 e 𝐸𝑐0 e 𝐸𝑐𝑓 . 
2) Supondo que a lei de conservação do momento linear seja obedecida na 
colisão examinada, mostre que 𝑡𝑑 = ⌊
(𝑚1±𝑚2)
𝑚1
×
𝐷𝑑
𝐷𝑎
⌋ × 𝑡𝑎 . 
2.3-Resultados 
1) Podemos observar que 𝑃0 e 𝑃𝑓 , 𝐸𝑐0 e 𝐸𝑐𝑓 ,como esperado, obedecem as leis 
da conservação do momento linear: 𝑃0 = 𝑃𝑓 e 𝐸𝑐0 > 𝐸𝑐𝑓 . 
2) 𝑡𝑑 = ⌊
(𝑚1±𝑚2 )
𝑚1
×
𝐷𝑑
𝐷𝑎
⌋ × 𝑡𝑎 → 𝑡𝑑 = [
(0,210+0,205)
0,210
×
0,1
0,1
] × 𝑡𝑎 
 
1- 0,667(𝑠) 
2-0,313(𝑠) 
3-0,390(𝑠) 
4-0,612(𝑠) 
5- 0,269(𝑠) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.CONCLUSÃO 
 Através dos resultados obtidos nesta pratica (que aconteceu no dia 
03/11/2017) pudemos concluir que, como já era esperado, que em colisões 
perfeitamente inelásticas em superfície sem atrito existe a conservação do 
momento linear antes e após colisão. 
 A finalidade desta pratica era estudar colisões perfeitamente inelásticas, 
entre planadores sobre um trilho sem atrito, para verificar a compatibilidade dos 
dados experimentais com a “lei de conservação do momento linear” e foi 
comprovado na pratica.