Trabalho Laboratoìrio Física 1

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Curso: Engenharia de Produção
Turma: 310
Período: 2º
Disciplina: Física I
Prática Nº: 01 – Choque Elástico
 02 – Choque Inelástico 
Professor: Rubem Marque e Alex Bosco
Nomes: Laila da Silva Costa Mat: 20171001642
 Laila Resende 20171001222 
 Paula Heringer 20161001474
 
Data da aula: 12 de setembro de 2017. 
Introdução
 Temos por objetivo determinar a relação entre os valores iniciais e finais tanto da energia cinética quanto da quantidade de movimento, a partir das velocidades dos carrinhos antes e depois da colisão, de modo a verificar as dependências com as massas e condições iniciais, bem como verificar as leis de conservação da energia e quantidade de movimento. Uma colisão é um evento isolado no qual os corpos envolvidos nesse processo exercem uns sobre as outras forças relativamente elevadas por um tempo relativamente curto. Assim, durante o choque, as únicas forças realmente importantes que atuam sobre o sistema são as forças de interação, iguais e opostas em sentido, ocorrendo a conservação da quantidade de movimento total. Sempre que, em uma colisão, a energia cinética total se conserva, pode-se dizer que a colisão é do tipo elástica. Já quando os valores de energia cinética antes e depois da colisão forem diferentes, a colisão é do tipo inelástica. Outro caso é o tipo de colisão perfeitamente inelástica, que se dá quando, após o choque, os dois corpos permanecem juntos, possuindo, pois, a mesma velocidade. Nesse caso ocorre a maior redução da energia cinética. Independentemente do tipo de colisão, contudo, a quantidade de movimento total dos corpos se conserva. O movimento do centro de massa não é afetado pelo processo da colisão.
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BARRA MANSA - UBM / Barra Mansa
CURSO: Engenharia 
DISCIPLINA: Física I
PERÍODO: 2º 
PROFESSORES: Rubem Marques 
ASSUNTO: CHOQUE ELÁSTICO
OBJETIVO: Verificar a influência do choque elástico na conservação da quantidade de movimento e na conservação de energia.
MATERIAL NECESSÁRIO:
 Itens do Equipamento Trilho de ar Linear
01 trilho 200 cm
01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V 
02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 E S2)
01 Y de final de curso com roldana ralada
01 unidade de fluxo de ar
01 cabo de força tripolar 1,5m
01 mangueira aspirador 1,5´´
02 carrinhos para trilho cor preta
03 porcas borboletas
07 arruelas lisas
04 manípulos de latão 13mm
01 pino para carrinho com gancho
02 barreiras para choque
01 fixador em U para choque
01 Y de final de curso com fixador U para elástico
BIBLIOGRAFIA: D. Halliday, R. Resnick, Fundamentos de Física, Vol. 1.Mecânica.
PROCEDIMENTOS
Montar o equipamento.
Para completar a montagem do equipamento devemos das ao trilho uma inclinação tal que o atrito seja compensado.
Medir as massas dos carrinhos.
m1 = 233,3g ÷ 1000 = 0,2333kg
m2 = 232,3g ÷ 1000 = 0,2323kg
Fixar nos carrinhos a barreira de choque. 
Colocar o segundo carrinho entre os sensores, fixar os sensores no trilho de tal modo que fiquem no centro do trilho e pelo menos 0,400 m um do outro.
Selecionar a forma de medida F3 do cronômetro.
Dar ao primeiro carrinho um impulso, movimentando – o para se colidir com o segundo carrinho.
Quando o primeiro carrinho passar pelo sensor1 o cronômetro é acionado e vai medir um intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100 m.
O primeiro carrinho deve se chocar com o segundo carrinho que esta em repouso (V = 0).
Quando o segundo carrinho passar pelo sensor2 o cronômetro é acionado e vai medir um intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100 m,
O cronômetro vai indicar os dois intervalos de tempo.
Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho antes do choque. (Sensor)
 = 10cm ÷ 100 = 0,1m
T1 = 0,2210s
V1 = 0,1m ÷ 0,2210s = 0,4524m/s
Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho depois do choque. (Equação)
 V’1 = 0 m/s
Encontrar a velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho antes do choque.
V2 = 0 m/s
Calcular a velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho depois do choque. (Sensor)
 =10cm ÷ 100 = 0,1m
T2 = 0,2153s
V’2 = 0,1m ÷ 0,2153s = 0,4644m/s
Calcular a quantidade de movimento antes do choque.
Q1= 0,2333kg x 0,4524m/s = 0,105 kg .m/s
Calcular a quantidade de movimento depois do choque.
Q2 = 0,2323kg x 0,4644m/s = 0,107 kg.m/s
Pode-se afirmar que a quantidade de movimento foi conservada? Por quê?
Pode-se afirmar então, que a quantidade de movimento, foi conservada, pois a variação da quantidade de movimento antes e depois do choque se iguala a zero.
	
Calcular a energia cinética antes do choque. 
Ec = = 0,2333 x 0,4524² ÷ 2 = 0,023J
Calcular a energia cinética depois do choque.
Ec = = 0,2323 x 0,4644² ÷ 2 = 0,2323 x 0,52 ÷ 2 = 0,025J
Pode-se afirmar que a energia cinética foi conservada?
A variação da energia cinética, é aceitável somente se o aumento de energia cinética depois do choque, pelo plano inclinado for igual 1. 
Visto que o cálculo da energia cinética depois do choque é somente 1, pode-se afirmar que a energia cinética se mantém.
O que se pode concluir do experimento realizado?
No choque elástico, os corpos ficam separados antes e depois da colisão, já que houve conservação da energia cinética.
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BARRA MANSA - UBM / CICUTA
CURSO: Engenharia 
DISCIPLINA: Física I
PERÍODO: 2º 
PROFESSORES: Alex Bosco 
ASSUNTO: CHOQUE INELÁSTICO
OBJETIVO: Verificar a influência do choque inelástico na conservação da quantidade de movimento e na conservação de energia.
MATERIAL NECESSÁRIO:
 Itens do Equipamento Trilho de ar Linear
01 trilho 200 cm
01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12V 
02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 E S2)
01 Y de final de curso com roldana ralada
01 unidade de fluxo de ar
01 cabo de força tripolar 1,5m
01 mangueira aspirador 1,5´´
02 carrinhos para trilho cor preta
03 porcas borboletas
07 arruelas lisas
04 manípulos de latão 13mm
01 pino para carrinho com gancho
02 barreiras para choque
01 fixador em U para choque
01 Y de final de curso com fixador U para elástico
01 pino para carrinho com agulha
01 pino para carrinho com massa aderente
BIBLIOGRAFIA: D. Halliday, R. Resnick, Fundamentos de Física, Vol. 1.Mecânica.
PROCEDIMENTOS
Montar o equipamento
Para completar a montagem do equipamento devemos das ao trilho uma inclinação tal que o atrito seja compensado
Fixar nos carrinhos a barreira de choque 
Colocar nos carrinhos os acessórios para o choque inelástico. No choque inelástico após o choque os dois carrinhos se deslocam juntos, ou seja, com a mesma velocidade.
Colocar o segundo carrinho entre os sensores, fixar os sensores no trilho de tal modo que fiquem no centro do trilho e pelo menos 0,400 m um do outro.
Selecionar a forma de medida F3 do cronômetro.
Dar ao primeiro carrinho um impulso, movimentando-o para se chocar com o segundo carrinho.
Quando o primeiro carrinho passar pelo S1 o cronômetro é acionado e vai medir um intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100 m
O primeiro carrinho deve se chocar com o segundo carrinho que esta em repouso (V = 0).
Quando o segundo carrinho passar pelo S2 O cronômetro é acionado e vai medir um intervalo de tempo correspondente ao deslocamento de 0,100 m,
O cronômetro vai indicar os dois intervalos de tempos.
Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho antes do choque. (Sensor)
 = 10cm ÷ 100 = 0,1m
T1 = 0,1435s
V1 = 0,1 ÷ 0,1435 = 0,696m/s
Calcular a velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho depois do choque. (Equação)
V’1 = 0,2242 x 0,69 = 0,2242 x 0.69 = 0,3 m/s0,2242 + 0,2230 0,4472
Calcular a velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho depois do choque. (Sensor)
 = 10 cm ÷ 100 = 0,1 m
T2 = 0,3150s
V’2 = 0,1 ÷ 0,3150s = 0,3m/s
Medir a massa dos carrinhos.
m1 = 0,2242kg
m2 = 0,2230kg
calcular a quantidade de movimento antes do choque.
Q1= 0,2242kg x 0,696m/s = 0,1560kg .m/s
Calcular a quantidade de movimento depois do choque.
Q2 = (0,2242+ 0,2230) x 0,3 m/s = 0,13 m/s
Pode-se afirmar que a quantidade de movimento foi conservada?
Sim, porque após a colisão ambo os corpos unidos se movem com a mesma velocidade.
Calcular a energia cinética antes do choque 
Ec = = 0,2242kg x 0,69² ÷ 2 = 0,53 J
Calcular a energia cinética depois do choque.
 Ec = = (0,2242 + 0,2230) x 0,3² ÷ 2 = 0,020 J
Pode-se afirmar que a energia cinética foi conservada?
Não porque parte da energia é transferida da energia cinética para outras formas de energia, como energia térmica e sonora.
CONCLUSÃO
Concluímos através dos dados que a quantidade de movimento do sistema se conserva. Porém, a energia cinética só se conserva no choque elástico. No choque inelástico, a energia cinética do sistema diminui, ao transformar-se em outras formas de energia. Percebemos portando que a colisão está intimamente ligada a terceira lei de Newton, “ação e reação”.