RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE FÍSICA II: COLISÕES ELÁSTICAS E INELÁSTICAS

[pic 1]

Universidade Federal de São Paulo

Curso de Licenciatura Plena em Ciências

Disciplina de Física II

RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE FÍSICA II: COLISÕES ELÁSTICAS E INELÁSTICAS

ALUNOS:

- Danielle Rebelato Lakatos (123.277)

- Patrícia Pereira de Souza (123.301)

- Raquel Olympio de Souza (123.303)

- Renata França Feitosa (123.305)

PROFESSOR RESPONSÁVEL: Prof. Dr. Rui Vieira

                                                         Prof. José Alves da Silva  

DIADEMA-SP

2017

Sumário

1. Introdução..................................................................................................3
2. Objetivo......................................................................................................4
3. Materiais e Métodos....................................................................................5

1. Materiais....................................................................................................5
2. Métodos....................................................................................................6

1. Resultados..................................................................................................6
2. Conclusão.................................................................................................10
3. Bibliografia................................................................................................11

1. Introdução

Quando dois corpos estão em movimento existe energia cinética, se eles se colidem, algumas vezes ela se perde e em outras não. Se dois átomos semelhantes estão em movimento em um mesmo sentido e direção, e ocorre a colisão, porém a velocidade não foi alterada, trata-se de energia elástica porque não existiu perda de energia. Já quando estes dois átomos colidem e continuam ligados depois da colisão, e tornam-se uma massa, trata-se de energia inelástica, ou seja, a energia cinética máxima foi perdida.    

Este relatório apresenta o estudo do movimento linear e energia mecânica em colisões elásticas e inelástica. Os experimentos consistem em nivelar o sistema para se calcular a variação da quantidade de movimento de dois carrinhos com massas diferentes antes e depois de uma colisão elástica e inelástica.

No primeiro experimento foi montado um sistema para calcular a variação da quantidade de movimento de uma colisão elástica entre dois corpos com diferentes massas sobre um trilho com fluxo de ar.

No segundo experimento calculou-se a variação da quantidade de movimento de uma colisão inelástica entre dois corpos com diferentes massas sobre um trilho com fluxo de ar.

1. Objetivo

O objetivo dos experimentos realizados no laboratório era a investigação do movimento linear e energia mecânica em duas situações distintas: colisão elástica e colisão inelástica.

Para que o experimento fosse bem-sucedido, esperava-se que na primeira situação o momento linear e a energia mecânica do sistema se conservassem e para a segunda situação que elas não se conservassem em decorrência de uma deformação.

Os resultados, análises e conclusões de ambos experimentos serão apresentados a seguir neste relatório.

1. Procedimentos

3.1 Materiais

• 1 Trilho de ar
• 1 Gerador de fluxo de ar
• 2 Sensores fotoelétricos
• 1 Cronometro
• 2 Cercas Ativadoras
• 1 Suporte macho / fêmea
• 1 Carro 1
• 1 Carro 2
• 3 Suporte com mola
• 2 Suporte ferrite
• 1 Balança Analítica

[pic 2]

Fig. 1 – Experimento montado na bancada de laboratório

3.2 Métodos

Primeiramente, fora nivelado o trilho de ar, que simula a colisão entre dois corpos, de forma que o equipamento gerasse um fluxo de ar anulando o atrito entre os corpos e a superfície.

O primeiro experimento consiste em analisar uma colisão elástica, ou seja, conservariam-se tanto o momento linear quanto a energia cinética do sistema e após a colisão os corpos se separariam.

Os carrinhos foram pesados em balança analítica, carrinho A  massa de 403,6g e o carrinho B de massa 208,5g, e em seguida colocados no trilho de ar (Fig. 1). O carrinho A se manteve em repouso até que B colidisse com o mesmo. Após a colisão, carrinho A fora impulsionado para frente e o carrinho B retornou na direção de seu ponto de partida.

No segundo experimento, fora analisada a colisão inelástica, onde neste tipo de colisão sua energia cinética não seria conservada.

Os carrinhos foram pesados novamente, pois um deles recebeu 2 cargas extra, então o carrinho A possuía massa de 414,55g e carrinho B possuía massa de 206,65g, e um dispositivo macho e um dispositivo fêmea foi adicionado à uma quantidade de massinha para que esses corpos permanecessem juntos após a colisão.  

Mais uma vez, o carrinho A se encontrava em repouso até o momento da colisão com o carrinho B. Após a colisão, os corpos se mantiveram juntos e seguiram um mesmo percurso para frente juntos.

Em ambos os experimentos, o cronômetro calculou seus instantes em diversos pontos com o auxílio de dois sensores fotoelétricos posicionado em intervalos de 0,018m.

1. Resultados

Experimento 1: colisão elástica.

Massa do carro A: 403,6g

Massa do carro B: 208,5g

Tabela 1. Carro A – Antes da colisão
	Δx (m)	ti (s)	tf (s)	Δt (s)	V (m/s)	Q x10-3 (kg.m/s)	Ec x10-3 (J)
0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	0
2	0	0	0	0	0	0	0
3	0	0	0	0	0	0	0
4	0	0	0	0	0	0	0
5	0	0	0	0	0	0	0
6	0	0	0	0	0	0	0
7	0	0	0	0	0	0	0
8	0	0	0	0	0	0	0
9	0	0	0	0	0	0	0