Relatório Colisões

...

A partir do resultado obtido acima e com os dados experimentais, é possível determinar V1i

(6)[pic 6]

O percurso das esferas após a colisão é análogo a um lançamento horizontal, assim o tempo de queda das esferas pode ser calculado através da equação:

t = (7)[pic 7]

Sabendo o tempo de queda e suas posições finais é possível achar as velocidades finais das esferas, e assim descobrir o momento final e comparar com o momento inicial.

Vx = x/t (8)

Vy = y/t (9)

Vres = (10)[pic 8]

Outro conceito importante é o do coeficiente de restituição que nada mais é que, a diferença entre o modulo das velocidades finais e iniciais:

(11)[pic 9]

Caso nosso e=1 significa que temos uma colisão elástica, na qual se conservara a energia cinética e o momento angular, mas se e=0 então teremos uma colisão completamente inelástica, na qual não se conserva a energia cinética. ²

Para os cálculos, utilizou-se o valor de referência para a gravidade em São Carlos: (978,5±0,5)cm/s². 3

Material Utilizado

- Rampa

- Esferas de aço

- Papel cartolina

- Trena

- Régua

- Fita crepe

- Papel carbono

Procedimento Experimental

Foi ajustada a inclinação da rampa para o procedimento experimental, de maneira que a disposição da mesma não atrapalhou a queda das esferas, ou seja, assim elas não deslizaram ao descê-la.

Mediu-se a altura da rampa em relação ao solo, assim como seu comprimento e a altura dos outros dois pontos usados para realizarmos os lançamentos em relação a mesa. Também foram realizadas medições para a altura da mesa.

Analisaram-se as esferas em relação ao peso e diâmetro. Com isso foi provado que são semelhantes exceto pelos erros presentes nos aparelhos utilizados para tal.

Posicionou-se no final da rampa uma esfera em repouso, mas esta ficou obrigatoriamente deslocada do centro da rampa, para que assim perdêssemos menos energia.

Estabeleceu-se o eixo central do papel ao realizarmos varias quedas das esferas, e com isso demarcamos o eixo x e y o qual utilizamos até o final da nossa analise.

Foram mudadas três vezes a altura de queda da esfera “móvel” esses passos foram realizados em 10 vezes para cada lançamento.

Apresentação dos resultados

Tabela 1 - Massa (m) e o diâmetro das esferas (d)

diametro da esfera 0,00005 [m][pic 10]

massa bola 0,0001 [kg][pic 11]

0,02220

0,0445

Tabela 2 - Posição (m) das esféras

Posição 0,60 m 0,06[pic 12]

Posição 0,40 m 0,06[pic 13]

Posição 0,20 m 0,06[pic 14]

Massa 1

Massa 2

Massa 1

Massa 2

Massa 1

Massa 2

0,313

0,480

0,201

0,399

0,130

0,238

0,267

0,508

0,292

0,324

0,094

0,241

0,267

0,496

0,227

0,395

0,172

0,244

0,309

0,482

0,161

0,404

0,133

0,250

0,326

0,460

0,228

0,372

0,176

0,245

0,272

0,492

0,268

0,375

0,151

0,247

0,273

0,507

0,248

0,382

0,157

0,262

0,298

0,476

0,225

0,374

0,188

0,240

0,316

0,448

0,210

0,412

0,156

0,242

0,283

0,471

0,258