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ENSINO

Colis˜es el´sticas entre duas esferas: Um tratamento o a intermedi´rio para estudantes de gradua¸˜o a ca
Ricardo L. Viana e Alcione S. Fernandes
Departamento de F´ ısica, Universidade Federal do Paran´ a 81531-990 Curitiba, PR viana@fisica.ufpr.br (Recebido: 21 de maio de 2003)

a a o a Resumo: Fazemos uma an´lise dinˆmica de colis˜es undimensionais el´sticas entre duas esferas, levando em conta as deforma¸˜es el´sticas das esferas durante a colis˜o. S˜o esco a a a tudadas a for¸a entre as esferas e o dom´ c ınio de contacto como fun¸˜o da distˆncia de ca a deforma¸˜o, bem como o tempo total de colis˜o. ca a o a c˜ a
Palavras-chave: Colis˜es, dinˆmica, elasticidade, deforma¸ao el´stica

Abstract: We perform a dynamical analysis of one-dimensional elastic collisions between two spheres, taking into account the elastic deformations of the spheres during the collision.
We study the force between the spheres as well as the contact domain as fuctions of the deformation distance and the total collison time.

Key words: Collisions, dynamics, elasticity, elastic deformation

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Introdu¸˜o ca O estudo de colis˜es em F´ o ısica B´sica ´ um dos pontos mais importantes do seu a e programa por uma s´rie de raz˜es: a) introduz o conceito de impulso de uma for¸a e o c e o teorema do impulso-momento linear; b) ´ um problema cl´ssico de aplica¸ao dos e a c˜ princ´ ıpios de conserva¸ao da energia e do momento linear para sistemas de part´ c˜ ıculas;
c) configura um sistema de part´ ıculas no qual ´ simples a distin¸ao entre o referencial e c˜ do laborat´rio e o do centro de massa; d) introduz id´ias aplic´veis em F´ o e a ısica Nuclear e de Altas Energias, uma vez que colis˜es s˜o processos usuais de investiga¸ao o a c˜ da estrutura da mat´ria. O tratamento usual dos livros-texto introdut´rios [1, 2] e o

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Revista Ciˆncias Exatas e Naturais, Vol. 5, no 2, Jul/Dez 2003 e considera em