Relatório colisão perfeitamente inelasticas

Prévia do material em texto

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
João Jardel Cardoso de Campos
COLISÕES PERFEITAMENTE INELÁSTICAS
Contagem, 2019
João Jardel Cardoso de Campos
 Colisões inelásticasRelatório referente à aula de quarta-feira dia 08 de maio de 2019, sobre o assunto colisões perfeitamente inelásticas, na disciplina de Laboratório de Física Geral I, no curso de Engenharia Elétrica na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.	
Prof.: Euzimar Marcelo Leite.
Contagem, 2019
Resumo
	Para a colisão ser inelástica, esta não pode ter a conservação de energia cinética, ou seja, a energia cinética inicial tem que ser diferente da final, na qual é possível perceber que houve transformação dela em outra energia qualquer, tendo apenas a conservação do momento linear. Nesta prática foi analisado o momento linear final e o inicial buscando encontrar os resultados mais próximos do esperado.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.......................................................................................................................05 2. DESENVOLVIMENTO.............................................................................................................06
2.1 Objetivos Gerais.................................................................................................................06
2.2 Objetos utilizados...............................................................................................................06
2.3 Prática................................................................................................................................08
3. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES.......................................................................................09
4. REFERÊNCIAS........................................................................................................................10
INTRODUÇÃO
Se, ao ocorrer uma colisão, não houver conservação da energia cinética, ela será denominada colisão inelástica. Nesse tipo de colisão, a energia pode ser transformada em outra forma, por exemplo, em energia térmica, ocasionando o aumento da temperatura dos objetos que colidiram. Dessa forma, apenas o momento linear é conservado.
As colisões inelásticas podem ser classificadas de duas formas: perfeitamente inelásticas e parcialmente inelásticas.
Quando ocorre a perda máxima de energia cinética. Após esse tipo de colisão, os objetos seguem unidos como se fossem um único corpo com massa igual à soma das massas antes do choque. 
Veja a figura:
Antes da colisão
Depois da colisão
Figura 1 – Colisões inelásticas
Após um choque perfeitamente inelástico, os dois objetos seguem juntos na mesma direção como se fossem um único objeto. Como citado anteriormente, nesse caso, ocorre apenas a conservação do momento linear. Podemos obter uma expressão para a velocidade final VF dos objetos. 
Veja as equações a seguir:
Qi = Qf —> mA . VIA + mB . VIB = (mA + mB) VF
Isolando VF, temos:
VF = mA . VIA + mB . VIB
             mA + mB
 
2. DESENVOLVIMENTO
2.1 Objetivos Gerais
Encontrar os valores do momento linear inicial e momento linear final e a energia cinética inicial e final a partir dos experimentos realizados na prática.
2.2 Objetos utilizados
Para a realização deste experimento foram utilizados os seguintes itens;
Um trilho de ar;
Dois carrinhos;
Uma turbina para fluxo de ar (compressor);
Acessórios para simular os tipos de colisão; dispositivos com elásticos.
Sensores digitais para medir o tempo de colisão;
Balança analógica;
Pesos para os carrinhos;
Figura 2 – Trilho de ar
	
 Imagem 1 – Equipamento utilizado em sala de aula
 2.3 Prática
Na prática foram feitas 4 medidas diferentes, sendo que em cada uma delas fomos alterando as massas dos carrinhos e observando o tempo entre eles. Os dados obtidos estão contidos na imagem abaixo:
	Medida
	mA(Kg)
	mB(Kg)
	To(s)
	Tf(s)
	Vo(m/s)
	1
	0,2137
	0,2004
	0,1880
	0,4210
	0,5212
	2
	0,2537
	0,2004
	0,2010
	0,4375
	0,3206
	3
	0,2137
	0,2404
	0,3940
	0,2487
	0,1714
	4
	0,2243
	0,2404
	0,2780
	0,3525
	0,2162
Tabela 1 – Dados da prática
Com estes dados obtidos do experimento podemos resolver as equações dadas e ver se o resultado estava dentro do esperado.
Equações dadas:
P(inicial)=Ma.Vo
P(final)=(Ma+Mb).Vf
Eco=Ma.Vo²/2
Ecf=(Ma=Mb).Vf²/2
Resultado esperado na ausência de força externa resultante:
Po=Pf
Ecf<Eco
Resultados obtidos:
	Po(N.s)
	Pf(N.s)
	Eco(J)
	Ecf(J)
	0,1113
	0,0993
	0,0290
	0,0119
	0,1237
	0,1456
	0,0344
	0,0233
	0,0531
	0,0778
	0,0667
	0,0660
	0,0791
	0,1005
	0,0130
	0,0108
Tabela 2 – Resultados 
O resultado obtido na prática através dos cálculos realizados como mostrado na imagem acima foi encontrado dentro dos valores esperados e comprovados pelos resultados esperados na ausência de forças externas resultante.
3. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Com os valores obtidos nas medições de tempo e velocidade, calculamos o momento linear antes da colisão e reparamos que P1= m1*v1, pois o planador está em repouso, então m2* v2 = 0. 
C om isso calculamos a energia cinética do sistema antes e depois da colisão através das formulas: 
Ec1 = antes => Ec1 = (1/2) *m1*v1
Ec2 = depois => Ec2 = ((m1+m2) /2) * v2
 
Os valores encontrados a partir da prática ficaram dentro do esperado, conforme demonstrado no gráfico elaborado no SciDAVis.
4. REFERÊNCIAS
Caderno de atividades de Laboratório – DFQ - Departamento de Física e Química – Física I – Mecânica – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. 1° semestre de 2019.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Geral. Fundamentos de física. 8 ed. LTC: Rio de Janeiro, RJ, 2008. vol. 1. p.27.	
Colisões elásticas e inelásticas. Mundo Educação. Disponível em <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/colisoes-elasticas-inelasticas.htm> Acesso dia 14 de maio de 2019.