Relatorio Movimento Linear - laboratorio Virtual

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RELATÓRIO DO EXPERIMENTO DE MOMENTO LINEAR NO LABORATÓRIO VIRTUAL 
Discentes: Carlos Roberto dos Santos Sousa e Antonieta Candia 
 
Objetivo 
Estudar a conservação de Energia Mecânica e do Momento linear através da simulação de 
diversos choques mecânicos no simulador denominado PHET. 
 
Introdução 
De acordo com o teorema do trabalho-energia, existindo o Trabalho (W) realizado sobre um 
corpo de massa (m) por uma força (F), esse será igual à variação da energia cinética do corpo 
(Δ K). 
Considerando que E = K + U, e que no sistema só atuem forças conservativas, podemos dizer 
que a qualquer variação de energia cinética de sistema será compensado pelo valor na energia 
potencial. 
No tocante ao momento linear, existe a lei da conservação do momento linear, na qual ela 
descreve que mesmo que uma partícula sofra variação devido a possíveis forças internas, a 
soma desses momentos permanece a mesma, desde que a força resultante seja nula. 
 
Tanto a conservação de energia, como a conservação do momento linear são essências para 
realizar análise do experimento de colisões realizado através do PHET. 
 
De acordo com Hewitt (2011), considera-se uma colisão elástica quando, idealmente, os 
objetos em colisão ricocheteiam sem qualquer deformação permanente ou geração de calor. 
Já a colisão inelástica, se caracteriza pela deformação ou geração de calor em ambos. Numa 
colisão perfeitamente inelástica, os objetos envolvidos se grudam. 
 
Procedimento Experimental. 
Inicialmente, o grupo fez uma serie de teste no simulador, conforme foi descrito no roteiro 
que foi encaminhado por e-mail. 
A partir daí, foram realizadas as diversas simulações, variando o peso das bolas e a velocidade 
das bolas e o tipo de colisão. 
Na primeira planilha foram registrados os dados obtidos através de simulações de colisões do 
tipo elástica e na segunda foram registrados os dados obtidos com simulações de colisões do 
tipo inelástica. 
 
 
 
 
Planilha de Dados coletados 1 
SISTEMA 
Antes da Colisão 
 
Após a Colisão Tipo de 
colisão 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Elástica 
1 1 1 0,5 1 0 0,5 
2 1 0 0 1 1,0 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita em 
velocidade de 1 m/s e a bola b está parada. 
Logo depois da colisão, a bola 1 entra em repouso e a bola 2 passa a se mover com a 
velocidade e sentido da outra bola. 
 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Elástica 
1 1 3 4,50 3,00 -1,50 4,5 -1,5 
2 3 0 0,00 1,50 4,5 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita em 
velocidade de 3m/s e a bola b está parada. 
Logo depois da colisão, a bola 1 passa a se deslocar da direita para a esquerda, com a 
velocidade de - 1,5 m/s e a bola 2 passa a se mover com sentido da outra bola e velocidade 
de 1,5 m/s . 
 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Elástica 
1 3 3 13,5 
 
9 1,5 13,5 4,5 
2 1 0 0 4,5 4,5 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita em 
velocidade de 3m/s e a bola b está parada. 
Logo depois da colisão, a bola 1 continua a se deslocar com a velocidade de 1,5 m/s, e a bola 
2 passa a se mover com o mesmo sentido da outra bola e velocidade de 4,5 m/s . 
 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Elástica 
1 1 2 2,5 2 -1 2,5 -1 
2 1 -1 -1 2 2 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita em 
velocidade de 2m/s e a bola b se desloca da direita para a esquerda com velocidade de – 1 
m/s 
Logo depois da colisão, a bola 1 passa a se mover no sentido da direita para a esquerda, com 
velocidade de -1 m/s ea bola 2 passa a se mover com sentido da esquerda para a direita e 
velocidade de 2 m/s 
 
 
 
 
 
 
Planilha de Dados coletados 2 
 
SISTEMA 
Antes da Colisão 
 
Após a Colisão Tipo 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Inelástica 
1 1 1 0,5 1,00 0,5 0,25 0,5 
2 1 0 0 0,5 0,5 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita, com 
velocidade de 1 m/s e a bola b está parada. 
Logo depois da colisão, a bola 1 e a bola 2 se deslocam acopladas no sentido da esquerda para 
a direita, com velocidade de 0,5 m/s 
 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Inelástica 
1 1 3 4,5 3,0 0,75 1,3 0.75 
2 3 0 0 0,75 2,25 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita em 
velocidade de 3m/s e a bola b está parada. 
Logo depois da colisão, a bola 1 e a bola 2 se deslocam acopladas no sentido da esquerda para 
a direita, com velocidade de 0,75 m/s 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Inelástica 
1 3 3 13,5 9,0 2,25 10,13 6,75 
2 1 0 0 2,25 2,25 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita em 
velocidade de 3m/s e a bola b está parada. 
Logo depois da colisão, a bola 1 e a bola 2 se deslocam acopladas no sentido da esquerda para 
a direita, com velocidade de 2,25 m/s 
 
Bolas Massa 
(kg) 
Veloc 
(m/s) 
K (J) Momento 
linear 
Velocidade 
(m/s) 
Energia 
Cinética 
Momento 
linear 
Inelástica 
1 1 2 2,5 2,00 0,50 0,25 0,5 
2 1 -1 -1,00 0,50 0,5 
Comentário: Antes da colisão, a bola 1 se desloca no sentido da esquerda para a direita em 
velocidade de 2m/s e a bola b se desloca da direita para a esquerda com velocidade de – 1 
m/s. 
Logo depois da colisão, a bola 1 e a bola 2 se deslocam acopladas no sentido da esquerda para 
a direita, com velocidade de 0,50 m/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Discussão e conclusão 
Dos dados obtidos e registrados na primeira planilha, verifica-se que as colisões totalmente 
elásticas possuem comportamentos semelhantes ao analisar o deslocamento depois da 
colisão, já que as bolas se separam imediatamente após a colisão. Seja, transferindo, 
totalmente, o movimento como na primeira simulação, ou se deslocando com velocidades 
diferentes. 
Não houve variação na energia cinética do sistema, pois os valores obtidos antes da colisão e 
depois da colisão foram os mesmos nas quatro simulações. 
Vale destacar que as bolas, individualmente, sofreram variações da energia cinética, pois as 
velocidades obtidas depois das colisões não foram iguais aos valores anteriores aos eventos. 
Em relação aos dados obtidos e registrados na segunda planilha, os quais referem-se as 
simulações de colisões totalmente inelásticas, observa-se que existe o padrão de 
deslocamento das bolas de modo acoplado, o que reflete as características de deformação e 
de geração de calor, as quais são típicas desse movimento. 
Os registros demonstram que houve uma variação de energia cinética do sistema, inclusive em 
alguns casos com valores bem significativos, como pode ser notado na última simulação. 
Já em relação ao momento linear, tanto nas colisões elásticas como inelásticas, observamos 
que houve variações entre os valores de antes e depois das colisões, somente aoanalisar as 
bolas individualmente. Ao analisar o sistema, verifica-se que a soma dos momentos continua a 
mesma, antes e depois das colisões. 
Ante os dados obtidos e da análise efetuada concluímos os experimentos comprovam o 
teorema do trabalho energia e da conservação do momento linear, nas colisões, totalmente, 
elásticas e inelásticas.