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Experimento IV Colisões Alunos: Matheus H. de Araujo Silva 16/0138159 José Joaquim da S. A. Junior 18/0123696 Objetivos: Nosso objetivo nesse experimento é mostrar ao leitor, as colisões unidimensionais entre dois carrinhos e o que é gerado por esta. Introdução: Podemos enunciar o “Princípio da Conservação do Momento” como: “num sistema isolado onde a resultante de todas as forças externas é nula, o momento total do sistema se conserva. De forma mais conhecida, a famosa equação: p = mv Neste experimento, foram avaliadas colisões elásticas e inelásticas entre dois carrinho s sobre o trilho de ar, que auxilia na ausência de atrito, e foi verificado o princípio da conservação do momento linear e da energia cinética. Ambos antes e depois da colisão. Colisões são interações entre corpos em que forças são exercidas u m sob re o outro por um período de tempo. O que distingue as colisões estuda das no experimento é que na colisão elástica, há conservação de energia cinética. Por outro lado, na co lisão inelástica, não há conservação de energia cinetica Procedimento experimental: Choque Elástico Material necessário • 01 trilho 120 cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12 V; • 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2); • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5 m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 pino para carrinho para fixá-lo no eletroímã; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 carrinho para trilho cor azul; • 03 porcas borboletas; • 04 manípulos de latão 13 mm; • 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; Procedimentos 1. Montar o equipamento conforme a foto. 2. Para completar a montagem do equipamento devemos dar ao trilho uma inclinação tal que o atrito seja compensado. 3. Fixar nos carrinhos a barreira de choque. 4. Fixar no primeiro carrinho o fixador em U para choque. 5. 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. 6. Selecionar a forma de medida F3 do cronômetro. 7. Dar ao primeiro carrinho um impulso, movimentando-o para se chocar com o segundo carrinho. 8. 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. 9. O primeiro carrinho deve se chocar com o segundo carrinho que está em repouso (V=0). 10. 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. 11. O cronômetro vai indicar os dois intervalos de tempos. Choque inelástico Material necessário • 01 trilho 120 cm; • 01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12 V; • 02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2); • 01 Y de final de curso com roldana raiada; • 01 unidade de fluxo de ar; • 01 cabo de força tripolar 1,5 m; • 01 mangueira aspirador 1,5”; • 01 pino para carrinho para fixá-lo no eletroímã; • 01 carrinho para trilho cor preta; • 01 carrinho para trilho cor azul; • 03 porcas borboletas; • 07 arruelas lisas; • 04 manípulos de latão 13 mm; • 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; Procedimentos 1. Montar o equipamento conforme a foto. 2. Para completar a montagem do equipamento devemos dar ao trilho uma inclinação tal que o atrito seja compensado; 3. Fixar nos carrinhos a barreira de choque; 4. Fixar 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. 5. Colocar o 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; 6. Selecionar a forma de medida F3 do cronômetro; 7. Dar ao primeiro carrinho um impulso, movimentando-o para se chocar com o segundo carrinho. 8. 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. 9. O primeiro carrinho deve se chocar com o segundo carrinho que está em repouso (V=0). 10. 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. 11. O cronômetro vai indicar os dois intervalos de tempos. Resultados: Elástico: Carrinhos: 3 e 6 Mc= 231 + 231 = 462 Inelastico: Carrinhos 3 e 6 Mc= 237,5 + 237,5 Resultados do primeiro procedimento: Carrinho T1 T2 T3 T4 T5 3 0,335 0,235 0,283 0,261 0,233 6 0,317 0,253 0,266 0,245 0,250 Resultados do segundo procedimento: Carrinho T1 T2 T3 T4 T5 3 0,104 0,134 0,115 0,121 0,090 6 0,285 0,362 0,368 0,348 0,334 Conclusão
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