Relatório de Física I - Choque Elástico

SÚMÁRIO

RESUMO 1

INTRODUÇÃO 2

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3

RESULTADO 4

CONCLUSÃO 4

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 5

Resumo

O objetivo do ensaio é tomar nota de como a conservação da energia cinética e quantidade de movimento ocorrem numa colisão elástica entre dois corpos e obter o registro da colisão de dois carrinhos sobre a mesa de ar. Para isso, estudou-se a colisão quanto à trajetória, às velocidades e às energias mecânicas. Entre essas quantidades, destacam-se os momentos lineares e a energia cinética.

Portanto, o propósito é efetuar um estudo com base na colisão elástica observada sobre a mesa de ar, efetuando um estudo das leis de conservação de energia.

Introdução

Levando em consideração a terceira Lei de Newton, “Ação e Reação”, sabemos que quando dois corpos interagem, as forças que neles atuam são em cada instante iguais, com sentidos opostos.

Situações como essa ocorrem em colisões, muito frequentes em nosso mundo. O estudo de colisões envolve o conhecimento da conservação da quantidade de movimento, o momento linear.

Define-se momento linear ou quantidade de movimento linear (P) de um corpo, como sendo o produto da massa do mesmo pela sua velocidade. Na situação descrita no início, tempo que P não deve variar, pois a resultante das forças externa é nula e, portanto:

Considerando ainda, que u1 e u2 são as velocidades dos corpos antes da interação e v1 e v2 são as velocidades dos corpos após a interação e portanto:

Considerando a energia cinética total do sistema de dois corpos que colidem entre si, temos a seguinte situação:

Quando a energia cinética de dois corpos depois da colisão for à energia cinética total antes da colisão, tem-se a colisão elástica, então a soma das energias cinéticas dos corpos antes e depois da colisão é igual, portanto:

Procedimento experimental

Sobre a bancada havia um trilho que foi montado com uma inclinação para que pudéssemos ter uma compensação do atrito do carrinho com o trilho. Nesse trilho tínhamos dois carrinhos um que ficava posicionado na sua extremidade, onde era feito o impulso para o carrinho entrar em movimento, e outro que ficava posicionado entre o sensor 1 e o sensor 2. Esses sensores estavam ligados a um cronômetro que ao ser acionado iniciava-se a contagem do tempo (s). Os sensores foram fixados próximos ao centro do trilho distanciando 0,40m um do outro. Ao ser impulsionado o primeiro carrinho, ele entrava em movimento e ao passar pelo sensor 1 iniciava-se a contagem do tempo referente ao deslocamento de 0,10m. O primeiro carrinho continuava em movimento até que se chocava com o segundo carrinho que estava em repouso (V=0). Este entrava em movimento e passava pelo sensor 2 que também acionava o cronômetro que iria fazer a contagem do tempo referente a um deslocamento de 0,10m.

Obtivemos então:

Velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho antes do choque:

Velocidade desenvolvida pelo segundo carrinho antes do choque:

Velocidade