Relatório 2 colisão inelastica

Prévia do material em texto

Curso: Engenharia Elétrica; Automação e Controle
Turma: UN-021
Período: 2º
Disciplina: Física 1
Professor: Rubén
Assunto: Choque inelástico 
Nomes: Francis J. P. de Lacerda Mat: 20171000204
 Luan Julio Lopes Gomes 20171001100
 Marcos Vinicius Troni 20171000909
 Maria Helena Muniz 20171000191
 Marielly Vilela 20171001818
 Raphaelle Rangel 20171000942
 Rodrigo de Souza 20171001243
 Wallace Vidal de Matos 20171000495
 
 Data: 18/09/2017
 
OBJETIVO
Analisar a interferência da colisão inelástica, comparando seu comportamento na conservação de energia e da conservação do momento linear, verificando as velocidades dos carrinhos antes e após a colisão, determina as energias cinéticas de ambos os carrinhos.
INTRODUÇÃO
A colisão inelástica é um evento isolado no qual tem por característica a deformação dos corpos após o choque, no qual os corpos estão interagindo nesse processo, assim exercendo uma força uma sobre a outra por um tempo relativamente curto. Durante o choque, as únicas forças realmente importantes que atuam sobre o sistema são as forças de interação entre os corpos, iguais e opostas em sentido, ocorrendo a conservação do momento linear total.
Em uma colisão inelástica, a energia cinética antes e após a colisão são diferentes, ocorre uma perda da energia inicial do sistema, pois é liberada em outras formas de energia, independentemente da colisão, o momento linear total dos corpos se conserva, o movimento do centro de massa não é afetado pelo processo da colisão.
Choque inelástico:
Nesse evento físico, no choque ocorre o afastamento dos corpos a deformação acontece no momento do impacto e se restitui após o choque. A energia cinética final do sistema no evento é muito menor comparada à energia inicial, isso acontece em razão de parte da energia cinética do sistema ser transformada em outro tipo de energia fazendo com que haja perda.
RELAÇÃO DE MATERIAIS
Material utilizado:
Trilho de ar;
Sensor fotoelétrico; 
Cronômetro digital;
Unidade de fluxo de ar;
Carrinhos para trilhos;
Cabo de força tripolar;
Mangueira aspirador;
Porcas borboletas;
Arruelas lisas;
Manípulos de latão;
Pino;
Gancho;
Barreira para-choque;
Fixador em U;
Y para final do percurso com fixador U para elástico;
Pino para carrinho com agulha;
Pino para carrinho com massa aderente;
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL / RESULTADOS
4.1 Desenvolvimento 
 
4.2 Procedimento Experimental
Iniciamos já com o experimento montado, fizemos anotações básicas fornecidas pelo próprio equipamento de experimento, tal como: distância entre carrinhos, tamanho do trilho e peso dos carros. Logo após demos início ao experimento; O primeiro passo foi ligar a unidade de fluxo de ar com o intuito de diminuir o atrito entre carrinhos e trilho. Posicionamos o 1º carrinho sob o trilho e dando um impulso no mesmo para que pudéssemos começar as anotações. Uma observação importante é que o carrinho que se movimentava possuía uma agulha em sua extremidade e o outro uma massa aderente a fim de manter ambos presos no momento da colisão. Conforme esperado o 1º carrinho se movimentou, passou pelo primeiro sensor e colidiu com o 2] carrinho que estava em repouso, assim ambos presos pela agulha e massa aderente, se mantiveram juntos até o fim do trilho. Fizemos as anotações necessárias para conclusão do estudo; tal como, intervalo de tempo entre o movimento do 1º carrinho até a colisão, intervalo de tempo após a colisão e saída do 1º carrinho pelo segundo sensor. Assim finalizamos a parte prática do experimento e seguimos para parte teórica com as anotações contempladas pela prática.
Os resultados obtidos neste experimento foram:
Massa dos carrinhos.
 
	Carrinhos
	Massas (kg)
	1
	0,21791
	2
	0,21792
Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho antes do choque. 
;
T₁= tempo do 1º carrinho (s);
V₁= velocidade inicial do 1º carrinho (m/s);
T₁= 0,270 s
 V₁= 0,370 m/s
Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho depois do choque.
V’₁= velocidade final do 1º carrinho (m/s);
V’₁= V’₂ = 0,290 m/s
ou pela equação:
 
Vf = V’₁ e V’₂
m₁.V₁ + m₂.V₂ = (m₁ + m₂) . Vf 
 Vf = 0,184 m/s
Calcular a velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho antes do choque.
V₂ = velocidade inicial do 2º carrinho (m/s);
V₂ = 0 m/s
Calcular a velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho depois do choque. 
;
T₂= tempo do 2º carrinho (s);
V’₂= velocidade final do 2º carrinho (m/s);
T₂= 0,344s
 V’₂= 0,290m/s
Calcular a quantidade de movimento antes do choque.
A formula da quantidade de movimento é dado por:
 Q= m . V
Q= quantidade de movimento ( kg. m/s);
m= massa (m);
V= velocidade (m/s);
Calculo:
Q₁= M₁ . V₁
Q₁= 0,21791 . 0,370 = 
Q₁=0,080 kg. m/s
Calcular a quantidade de movimento depois do choque.
Q₂= M₂ . V’₂
Q₂= (m₁ + m₂). V’₂
Q₂= (0,21791+0,21792) . 0,290 =
Q₂= 0,126 kg. m/s
Ou usando o Vf da equação:
Q₂= (m₁ + m₂). Vf
Q2= (0,21791+ 0,21792).0,185 
 
 Q2= 0,0806 kg. m/s
Pode-se afirmar que a quantidade de movimento foi conservada? Por quê?
Sim ocorreu a conservação do momento linear. É​ ​considerado​ ​conservativo​ ​quando​ ​o ​​movimento ​final​ ​é​ praticamente igual ​à sua​ ​quantidade​ ​de​ ​movimento​ ​inicial, ​ ​ou​ ​seja, ​ ​quando​ ​não​ ​há​ ​influência​ de forças externas. Podemos​ ​considerar​ ​que​ ​ocorreu​ ​a​ ​conservação​ do movimento, ​ ​desprezando​ ​os​ ​fatores​ ​externos​ ​que contribuíram​ ​para​ ​algumas ​pequenas​ ​variações​ ​nos​ ​valores, nada muito significativo.
Calcular a energia cinética antes do choque. 
K 0,0149J
Calcular a energia cinética depois do choque. 
K 0,0183J
Ou usando o Vf da equação:
K 0,00745J
Pode-se afirmar que a energia cinética foi conservada?
​​Não. Pois a energia cinética inicial é maior que a final, apesar​ ​de ter uma​ ​pequena​ ​diferença​ ​nos​ ​cálculos, ​ ​podemos​ ​afirmar​ ​que​ ​a​ ​energia​ ​cinética não​ ​foi conservada, ocorreu uma perda de energia, por se transforma em outro tipo de energia, como liberar em forma de calor.
CONCLUSÃO
Com​ ​base​ ​nas​ ​observações ​e​ ​cálculos,​ ​pode-se​ ​notar ​que​ ​ocorre​ ​ ​uma colisão​ ​inelástica.​ ​Compreendemos​ ​que​ ​em​ ​um​ ​choque​ in​elástico​ ​o​ ​momento​ ​linear​ se conserva porem ​ ​a​ ​energia cinética​ não se ​conserva​ ​durante​ ​todo​ ​sistema,​ ​os​ ​carrinhos​ ​após​ ​a​ ​colisão​ ​não​ ​sofrem​ ​deformação ​e​ ​suas​ ​velocidades​ final são iguais.​ ​Foi​ ​possível visualizar​ ​através​ ​dos​ ​cálculos​ ​algumas pequenas​ ​variações​ mas nada significativo a ponto de diz que a energia cinética se conservou, entretanto se formos calcular a velocidade final do sensor, a colisão não será totalmente inelástica, pois a energia cinética ira se conserva, então só com a equação que vemos que a energia cinética não se conserva.
BIBLIOGRAFIA
 
http://www.infoescola.com/fisica/colisao-elastica/