Colisões uni e bidimensionais

Sumário 1- Objetivo 1 2- Resumo 1 3- Introdução Teórica 1 3.1- Colisão Unidimensional 1 3.2- Colisão Bidimensional 3 4- Procedimento Experimental 6 5- Resultados e Discussões 6 5.1 – Colisão Unidimensional 6 5.2- Colisão Bidimensional 9 6- Conclusão 13 7- Referências Bibliográficas 14

1- Objetivo

Analisar experimentalmente a colisão entre dois corpos em movimento unidimensional e bidimensional, determinando a velocidade antes e depois do choque entre as esferas, de modo a verificar a dependência com as massas e condições iniciais, além de verificar as leis de conservação de energia.

2- Resumo

Com um canhão, foram feitos disparos utilizando uma esfera metálica para determinar a sua velocidade antes da colisão, que foi de , após isso, executamos colisões com uma segunda esfera e calculamos a sua velocidade, que foi de . No a colisão unidimensional, calculamos o momento linear antes da colisão, que foi 221,60g.m.s, e depois da colisão, que foi 217,00g.m.s, além do erro percentual do momento, que foi 0,96%. Na colisão bidimensional, calculamos a energia cinética antes e depois da colisão, obtendo , com erro percentual de 1,1%.

3- Introdução Teórica

3.1- Colisão Unidimensional

Segue que a quantidade de movimento linear (P) do conjunto de dois corpos não deve variar, pois a resultante das forças externas é nula.
Se V1 e V2 são as velocidades respectivas dos dois corpos antes da interação V1 V2, são suas velocidades depois da interação, teremos para momento linear do sistema: [1]

Visto que P é o momento linear, que pode ser dado por:

P=m(∆v) [2]

Quando ocorre uma colisão perfeitamente inelástica, a quantidade de movimento linear (P) se conserva, porém o mesmo não acontece para as energias cinéticas.

Para analisarmos se uma colisão é elástica, perfeitamente inelástica ou parcialmente elástica, basta analisar o coeficiente de restituição dado por: