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FÍSICA Prof. Luciano Fontes Dinâmica Colisão - Parte 1 Colisão O que pode acontecer quando dois corpos colidem? Exemplos: A R T P A R T N E R / I M A G E S .C O M / A L A M Y / O T H E R I M A G E S Colisão Antes de tudo, vamos lembrar o princípio da conservação da quantidade de movimento. Se um sistema for isolado de forças externas, a resultante dessas forças é nula e também o seu impulso; assim, a quantidade de movimento de um sistema de corpos isolados de forças externas é constante. Colisão Obs.: quantidade de movimento é uma grandeza vetorial. I = ΔQ I = QF - Qi Como I = F.Δt Se F= 0, I = 0 F.Δt = QF –Qi Logo 0= QF –Qi QF = Qi Em que: QF = Quantidade de movimento final do sistema. Qi = Quantidade de movimento inicial do sistema. Colisão Chamamos de colisão os choques mecânicos entre corpos. Tipos: Frontais ou Oblíquos Obs.: 1) O tempo durante o choque é muito pequeno; 2) As velocidades dos corpos sofrem variações sem mudar de posição. Colisão CLASSIFICAÇÃO: 1)COLISÃO INELÁSTICA; 2) COLISÃO PERFEITAMENTE ELÁSTICA; 3) COLISÃO PARCIALMENTE ELÁSTICA. Colisão COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO 𝑉𝑒𝑙𝑅𝐸𝐿𝐴𝑇𝐼𝑉𝐴𝐴𝐹𝐴𝑆𝑇 𝑉𝑒𝑙𝑅𝐸𝐿𝐴𝑇𝐼𝑉𝐴𝐴𝑃𝑅𝑂𝑋 = Logo: = 0 → COLISÃO INELÁSTICA = 1 → COLISÃO PERFEITAMENTE ELÁSTICA 0 ≤ ≤ 1 → COLISÃO INELÁSTICA Colisão COLISÃO INELÁSTICA Colisão COLISÃO PERFEITAMENTE ELÁSTICA Colisão COLISÃO PARCIALMENTE ELÁSTICA Colisão EXEMPLO: O móvel A de massa 6 kg, move-se com velocidade constante v = 12 m/s ao longo de um plano horizontal sem atrito. Quando o corpo B, de massa 2 kg é solto, este encaixa-se perfeitamente na abertura do móvel A. Qual será a nova velocidade do conjunto (choque perfeitamente inelástico) após as duas massas terem se encaixado perfeitamente? Colisão EXEMPLO: mA = 6kg, vA = 12 m/s mB = 2kg Colisão EXEMPLO: Duas esferas A e B, de mesmas dimensões, e de massas, respectivamente, iguais a 6 kg e 3 kg, apresentam movimento retilíneo sobre um plano horizontal, sem atrito, com velocidades constantes de 10 m/s e 5 m/s, respectivamente. Sabe-se que a esfera B está a frente da esfera A e que estão perfeitamente alinhadas, conforme pode ser visto na figura, e que após o choque a esfera A adquire uma velocidade de 5m/s e a esfera B uma velocidade v. Utilizando os dados do problema, considerando o sistema isolado e adotando o Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento, determine a velocidade v, em m/s. Colisão mA =6Kg mB= 3Kg Colisão EXEMPLO: A figura é uma representação de um pêndulo balístico, um antigo dispositivo para se medir a velocidade de projéteis. Colisão Suponha que um projétil com velocidade Vp, de massa m = 10g, atinge o bloco de massa M = 990g inicialmente em repouso. Após a colisão, o projétil aloja-se dentro do bloco e o conjunto atinge uma altura máxima h = 5,0 cm. Considerando g = 10 m/s2, pode-se afirmar que a velocida- de do projétil, em m/s, é: (A) 30. (B) 100. (C) 150. (D) 200. (E) 250. Colisão m = 10g M = 990g h = 5,0 cm. (A) 30. (B) 100. (C) 150. (D) 200. (E) 250.
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