Relatório Sobre Colisões

Descreva o que ocorre após a colisão quando:

mproj = malvo

mproj >>malvo

mproj << malvo

i) Obviamente se as massas do projétil e do alvo são iguais, a velocidade do corpo 1 após o choque é zero e a velocidade do corpo 2 após o choque é a mesma velocidade do corpo 1 antes do choque. Podemos ver isso claramente no jogo de bilhar.

ii) Se a massa do projétil for muito maior do que a massa do alvo a velocidade dele após o choque não irá mudar muito, será praticamente a mesma, mas a velocidade do alvo vai ser o dobro da velocidade do corpo 1 antes do choque.

iii) Se a massa do projétil for muito insignificante e a do alvo ser muito maior, após o choque a velocidade do projétil será a mesma com que veio antes do choque mas no sentido contrário, já a velocidade do alvo após o choque tende a ser muito pequena, já que é muito maior que o projétil.

Colisão inelástica (utilize os velcros dos carrinhos)

Aplique o teorema de conservação de momento linear para uma colisão inelástica envolvendo um corpo em movimento (projétil) e outro em repouso (alvo), para encontrar uma expressão para a velocidade final (imediatamente após a colisão) do conjunto projétil + alvo.

Pfinal=Pinicial

(ma+mb).Vab=ma.Va+m.Vb

Como a velocidade inicial do corpo B é zero, podemos cortar a expressão m.Vb;

Vab=ma/(ma+mb) Va

 

Primeira colisão elástica: (massa do projétil maior do que a massa do alvo)

Massa do carro P: 1100g Massa do carro A: 500g

Medida Velocidade do carro-projétil P antes (m/s) Velocidade do carro-alvo A antes (m/s) Velocidade do carro projétil depois (m/s) Velocidade do carro alvo A depois (m/s)

1 0,265 0 0,099 0,364

2 0,256 0 0,096 0,352

3 0,222 0 0,083 0,305

4 0,234 0 0,088 0,322

Média 0,244 0 0,0915 0,336

Medida Momento do carro P antes (kg.m/s) Momento do carro A antes (kg.m/s) Momento do carro P depois (kg.m/s) Momento do carro A depois (kg.m/s) Momento total antes (kg.m/s) Momento total depois (kg.m/s)

1 0,291 0 0,109 0,182 0,291 0,291

2 0,282 0 0,105 0,176 0,282 0,275

3 0,244 0 0,091 0,152 0,244 0,243

4 0,257 0 0,097 0,161 0,257 0,258

Média 0,268 0 0,100 0,168 0,268 0,267

Razão entre os valores médios do momento total depois e antes: 0,267/0,268 = 0,996.

Medida Ecin do carro p antes (J) Ecin do carro A antes (J) Ecin do carro P depois (J) Ecin do carro A depois (J) Ecin total antes (J) Ecin total depois (J)

1 0,038 0 0,00539 0,033 0,038 0,038

2 0,036 0 0,00507 0,031 0,036 0,036

3 0,027 0 0,00379 0,023 0,027 0,027

4 0,030 0 0,00426 0,026 0,030 0,030

Média 0,033 0 0,00463 0,028 0,033 0,033

Razão entre os valores médios da energia cinética total depois e antes: 0,0325/0,033 = 0,985.

Segunda colisão elástica: Massa do projétil menor do que a massa do alvo:

Massa do carro P: 600g Massa do carro A: 1000g

Medida Velocidade do carro-projétil P antes (m/s) Velocidade do carro-alvo A antes (m/s) Velocidade do carro projétil depois (m/s) Velocidade do carro alvo A depois (m/s)

1 0,353 0 -0,1038 0,2647

2 0,405 0 -0,1191 0,3037

3 0,259 0 -0,0761 0,1942

4 0,315 0 -0,0920 0,2362

Média 0,333 0 -0,0977 0,2497

Medida Momento do carro P antes (kg.m/s) Momento do carro A antes (kg.m/s) Momento do carro P depois (kg.m/s) Momento do carro A depois (kg.m/s) Momento total antes (kg.m/s)