LABORATÓRIO DE FÍSICA MECÂNICA 5 Rev final

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UNIVERSIDADE ANHANGUERA – CAMPUS MARTE
ENGENHARIA EAD – 3º SEMESTRE
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL – MECÂNICA
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – UNIDADE 4
EXPERIMENTO - 5
PROFESSOR ARTHUR REIS
 RA NOME
 3046121649 MARIO NOBORU UEJI
 9333654774 PAULO ROBERTO M. DOS SANTOS
 3070851970 	 ERICK MACHADO
 3075223728 DONG KYUN KIM
 9327825009 SÉRGIO FERNANDO DA SILVA
 1299135923 LEANDRO OLIVEIRA RIBEIRO
SÃO PAULO – SP
04/2017
OBJETIVO
· Entender e identificar os tipos de colisões e suas principais características. 
· Saber aplicar as equações de energia e do momento linear para as colisões elásticas e inelásticas. 
· Realizar os cálculos necessários utilizando os conceitos de momento linear e energia.
· Saber identificar as situações onde exista conservação de energia.
MATERIAIS UTILIZADOS
	DESCRIÇÃO
	QUANTIDADE
	Conjunto de mecânica arete
	1
	Esfera de aço pequena
	2
	Esfera de aço grande
	2
	Folha de papel
	6
	Papel carbono
	6
	Cronometro
	1
	Régua
	1
EPI – EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL
· Sapato fechado.
· Calça comprida.
· Avental de manga longa.
 
PROCEDIMENTOS
1. Com o fio de prumo marcar o local correspondente à posição final da rampa de lançamento que servirá como ponto de origem.
2. Escolher duas esferas, uma das esferas colocar na posição B na figura repousado e abandonar a outra esfera na posição A para colidir com outra esfera que está na posição B.
3. Verificar o local onde a esfera marcou ao atingir o chão, repetir cinco lançamentos.
H = 1,10mt		h = 1,0 mt
Massa esfera pequena (mp) : 14,049gr = 0,014kg
Massa esfera grande (mg): 66,769gr = 0,066kg
H
d
1° Experimento
Efetuar o lançamento livre da esfera pequena na posição A e verificar o local atingido. E também cronometrar o tempo de queda.
	
	Tempo em s (B)
	Tempo em s (C)
	d em mt
	1° lançamento
	0,16
	0,30
	0,490
	2° lançamento
	0,16
	0,31
	0,475
	3° lançamento
	0,16
	0,25
	0,475
	4° lançamento
	0,16
	0,27
	0,495
	5° lançamento
	0,16
	0,26
	0,487
	Media
	0,16
	0,28
	0,484
V = ΔS / Δt 
V = 0,484 - 0 / 0,28 – 0,16 = 4,03m/s
ML = mp · V
ML = 0,014 · 4,03 = 0,0564 N/s
2° Experimento
Colocar uma esfera menor na posição B e abandonar uma esfera menor na posição A.
	
	Tempo em s (C)
	d em mt
	1° lançamento
	0,31
	0,45
	2° lançamento
	0,38
	0,44
	3° lançamento
	0,32
	0,45
	4° lançamento
	0,36
	0,48
	5° lançamento
	0,40
	0,46
	Media
	0,35
	0,45
V = ΔS / Δt 
V = 0,45 / 0,35 = 1,28m/s
ML = mp · V
ML = 0,014 · 1,28 = 0,0179 N/s
3° Experimento
Colocar uma esfera menor em posição B e abandonar uma esfera maior na posição A.
	
	Tempo em s (C)
	d em mt
	1° lançamento
	0,26
	0,60
	2° lançamento
	0,25
	0,60
	3° lançamento
	0,31
	0,60
	4° lançamento
	0,25
	0,60
	5° lançamento
	0,31
	0,59
	Media
	0,27
	0,59
V = ΔS / Δt 
V = 0,59 / 0,27 = 2,18m/s
ML = mp · V
ML = 0,014 · 2,18 = 0,0305 N/s
4° Experimento
Colocar uma esfera maior em posição B e abandonar uma esfera menor na posição A.
	
	Tempo em s (C)
	d em mt
	1° lançamento
	0,38
	0,15
	2° lançamento
	0,31
	0,15
	3° lançamento
	0,31
	0,13
	4° lançamento
	0,32
	0,16
	5° lançamento
	0,25
	0,16
	Media
	0,31
	0,15
V = ΔS / Δt 
V = 0,15 / 0,31 = 0,48m/s
ML = mg · V
ML = 0,066 · 0,48 = 0,0317 N/s
5° Experimento
Coloca uma esfera maior em posição B e abandonar uma esfera maior na posição A.
	
	Tempo em s (C)
	d em mt
	1° lançamento
	0,32
	0,41
	2° lançamento
	0,32
	0,41
	3° lançamento
	0,31
	0,41
	4° lançamento
	0,38
	0,41
	5° lançamento
	0,33
	0,42
	Media
	0,33
	0,41
V = ΔS / Δt 
V = 0,41 / 0,33 = 1,24m/s
ML = mg · V
ML = 0,066 · 1,24 = 0,0818 N/s
Conclusão
Por que as leituras apresentam resultados diferentes em função da massa das esferas?
A questão proposta demanda que consideremos dois tópicos para respondê-la: a segunda lei Newton que afirma ser a força resultante que atua sobre um objeto igual à variação do momento linear com o tempo; e o teorema do impulso-momento linear que diz ser o impulso total sobre uma partícula, para um dado intervalo de tempo, igual à variação do momento linear naquele intervalo de tempo.
Para o cálculo de momento linear utilizamos M = m · V, onde m representa massa do corpo e V como velocidade vetorial. Percebemos que o momento linear é diretamente proporcional aos valores da massa e de velocidade. 
Durante o experimento observamos que a esfera menor, apesar de apresentar velocidade alta ao ser lançada, a força resultante é menor do que esfera maior. 
Comparando 2°experimento com o 5°experimento observa-se que as velocidades dos dois lançamentos ficaram semelhantes, porém com a diferença de valor de massa, a força resultante do 5°experimento apresentou-se bem superior ao 2°experimento.
	 
	1°experimento
	2°experimento
	3°experimento
	4°experimento
	5°experimento
	Massa
	0,014kg
	0,014kg
	0,014kg
	0,066kg
	0,066kg
	Veloc.
	4,03m/s
	1,28m/s
	2,18m/s
	0,48m/s
	1,24m/s
	Momento linear
	0,0564N/s
	0,0179N/s
	0,0305N/s
	0,0317N/s
	0,0818N/s
Quanto ao aspecto impulso, observemos também que nos lançamentos em que ocorre o choque entre as esferas havendo a transferência de impulso da esfera lançada da posição A para a esfera em repouso na posição B para o mesmo intervalo de tempo, os momentos lineares variam na mesma proporção do impulso gerado e que por seu turno é diretamente proporcional à massa da esfera lançada da posição A. Isto explica a variação das leituras em função das massas das esferas.