Apostila laboratorio

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Faculdade de Ciências

Apostila Laboratório de Física II

Prof. Pablo Venegas

Departamento de Física

Experimento 1: Colisões

Objetivo –

Verificar a Conservação Quantidade de Movimento Linear e a Conservação da Energia. numa numa colisão colisão

a) A conservação do momento linear e da energia cinética unidimensional. b) A conservação do momento linear e da energia cinéticabidimensional. c) Em ambos os casos, verificar se a colisão e elástica ou inelástica.

Introdução
Conservação da Quantidade de Movimento Linear
Se a soma das forças externas agindo sobre uma partícula (ou sistema de partículas) é nula, então o momento linear se conserva.

Conservação da Energia
• Uma força é conservativa se não realiza nenhum trabalho resultante sobre um objeto numa trajetóriafechada. Ex.: conservativa: força da gravidade (subida e descida de uma bola), não conservativa: o mesmo caso mas com atrito do ar, por ex. Um sistema conservativo é aquele em que somente forças conservativas (não dissipativas) realizam trabalho sobre o objeto.



A energia total de um sistema se conserva na ausência de forças dissipativas.

Colisões Elástica:
conserva a energia cinética eo momento.

Inelástica: O momento linear se conserva e a energia cinética após a colisão
é menor que a inicial. Dissipa-se energia. Se a colisão é completamente inelástica as partículas grudam e dissipa-se o máximo de energia.

Prof. Pablo A. Venegas 3/8/2011

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Montagem Experimental Parte A: Colisão unidimensional.

Cronômetros na posição gate medem o tempo de passagem dasbandeirolas, que permite determinar a velocidade “instantánea” dos flutuadores.

0.3 m Bandeirola sem elástico

Bandeirola com elástico

Bandeirola

Lançar contra m2 com velocidade v1i.

O trilho deve estar nivelado e o compressor na posição 4

Figura 1: esquema de montagem do experimento.

Procedimento:
Seguindo a montagem da Figura 1, lance o flutuador 1 contra o flutuador 2, em baixavelocidade, mas suficiente para o flutuador voltar. O flutuador 2 deverá estar inicialmente em repouso. O experimento deverá ser efetuado, inicialmente, sem colocar massas adicionais no flutuador 2, nesse caso o momento do flutuador 1 deverá ser completamente transferido ao flutuador 2 após a colisão. Em seguida, deverão ser adicionadas ao flutuador 2 as massas: 40, 60, 80, 100, 120, 140g. • • • • • •• Meça os tempos de passagem das bandeirolas pelos cronômetros antes e depois da colisão. Com os tempos determine as velocidades “instantâneas” dos flutuadores. Meça as massas dos flutuadores com bandeirolas e elásticos. Faça uma tabela com as velocidades iniciais e finais para cada flutuador e calcule as energias e os momentos lineares. Verifique se houve conservação do momento e da energiacinética. Repita o experimento anterior para o caso em que o flutuador 2 esta com 140gr e o flutuador 1 sem massas adicionais. Analise o comportamento do sistema no caso em que o flutuador 1 esta com 140g com aquela em que o flutuador 2 esta com 140g.

Prof. Pablo A. Venegas 3/8/2011

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OBS: A velocidade inicial do flutuador 1 deverá ser suficientemente grande como para que este possa voltar epassar novamente pelo cronômetro após a colisão. Recomenda-se realizar o experimento uma única vez devido a que é difícil soltar o flutuador sempre com a mesma velocidade e, portanto, uma fonte de erro considerável.

m1

m2

t1i

v1i

v2i

0 0 0 0 0 0 0

t1f

v1f

t2f

v2f

passagem pelo cronômetro e vi, as velocidades “instantâneas” de cada flutuador.

Tabela Parte A: misão as massas dos flutuadores, ti os tempos de

Prof. Pablo A. Venegas 3/8/2011

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Montagem Experimental

Parte B: Colisão bidimensional.
Canhão na posição horizontal

h

(Medida a partir da base da boca do canhão)

X

Figura 2: Vista lateral. Esquema de montagem do canhão de lançamento de projéteis

Papel carbono para determinar o ponto de impacto da bola Cartolina Branca...
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