Trabalho

Actividade Laboratorial 1.4 - Relatório

Título: Colisões

Objectivos:

1 - Distinguir colisões elásticas, inelásticas e perfeitamente inelásticas.
2 - Identificar as forças que actuam nos corpos antes, durante e após a colisão.
3 - Aplicar a Terceira Lei de Newton ao sistema durante a colisão.
4 - Reconhecer que o momento linear de um sistema de dois corpos se mantém constante quando a resultante das forças exteriores é nula.
5 - Reconhecer que há variação da energia cinética numa colisão perfeitamente inelástica.
6 - Calcular o coeficiente de restituição numa colisão.

Introdução teórica:

Colisão é a interacção entre dois ou mais corpos, com mútua troca de quantidade de movimento e energia. O choque entre bolas de bilhar é um exemplo, o movimento das bolas altera-se após a colisão, elas mudam a direcção, o sentido e a intensidade das suas velocidades. Outras colisões ocorrem sem que haja contacto material, como é o caso da interacção entre os ímanes e os metais.
Em física procura saber-se o comportamento dos corpos após a colisão.
Para isto são usadas as leis de conservação de energia cinética e momento linear.
Existem dois tipos de colisões: elásticas e inelásticas (perfeitamente ou parcialmente).

Numa colisão elástica a energia cinética e o momento linear dos corpos envolvidos permanecem os mesmos antes e depois da colisão. Diz-se que houve conservação do momento linear e da energia.

Considera-se o caso de dois corpos de massas m1 e m2 movendo-se em linha recta, com velocidades v1 e v2 respectivamente, permanecendo os mesmos dois após a colisão (sem que haja desagregação), conforme a figura.

Antes da colisão o corpo de massa m1 tinha uma energia cinética E1i e um momento linear p1i e o corpo de massa m2 tinha uma energia cinética E2i e um momento linear p2i que podem ser expressos pelas fórmulas:

E1i = (1/2) m1v1i2 p1i = m1v1i
E2i = (1/2) m2v2i2 p2i = m2v2i

Após a colisão ficamos com:

E1f = (1/2) m1v1f2