relatório de física experimental

Colisão Inelástica

Introdução
Quando dois corpos colidem, a quantidade total de movimento permanece constante; esta proposição, denominada lei da conservação da quantidade de movimento é análoga à da conservação da energia; é uma consequência do princípio de ação e de reação (Newton).
Colisões são classificadas em dois tipos a partir da análise da energia cinética do sistema antes e depois da colisão. Dizemos que a colisão é elástica quando há conservação da energia cinética (Ec).Já no outro tipo de colisão, a inelástica, não se verifica a conservação da energia cinética. Na verdade, parte dessa energia é utilizada na deformação dos corpos. Neste tipo de colisão há uma situação extrema: quando os corpos permanecem unidos após a colisão. Neste caso, dizemos que a colisão é perfeitamente inelástica.
Considere uma bola de borracha que, ao ser solta de uma alturahi, chega ao chão com velocidade vi, como representado na Fig. 9.1a. Durante o contato com o chão, a bola comprime-se eperde parte de sua energia cinética; em seguida, salta, com velocidade vj, atingindo uma altura hj, como representado na Fig. 9.1b.

Para essa situação, vamos definir que Eiseja a energia cinética com que a bola atinge o chão eEj a energia cinética inicial com que a bola sobe após tocar o chão. Por se tratar de uma colisãoinelástica, a energia cinética não se conserva. Então, podemos escrever que: Ej = Ei – ∆E, em que∆E é a perda de energia cinética durante a colisão. Ou seja,

Definindo uma grandeza r =Vj/Vi e dividindo o segundo termo por Vi², temos:

O termo r é chamado coeficiente de restituição.
Da definição de r e de colisão elástica e inelástica, é fácil verificar que para colisões elásticas,
∆E = 0 e, conseqüentemente, r = 1. Já nas colisões inelásticas, parte da energia cinética é dissipada e, portanto, r < 1. Se soltamos uma bola de uma certa altura e permitimos que ela colida diversas vezes com ochão, em cada colisão, a bola perde parte de sua energia