coeficiente de restituição

UNIVERSIDADE POSITIVO

FÍSICA A
LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE IMPACTO 3° BIMESTRE

CURITIBA
2013

FÍSICA A
LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE IMPACTO 3° BIMESTRE

CURITIBA
2013

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA DE IMPACTO E COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO

O objetivo é analisar o coeficiente de restituição utilizando o intervalo de tempo entre os sucessivos impactos de uma esfera com uma superfície rígida (mesa ou chão).
Será necessário o uso de um captador de som(microfone), uma esfera(no caso uma bola de ping-pong), um software para a aquisição dos dados de som(FreeAudio Editor), e outro software para obtenção do gráfico(Excel).
Montagem experimental

Gravou-se o som produzido pelos impactos da bola com o chão e com o auxílio do software determina-se o intervalo de tempo entre duas colisões sucessivas.
A bola foi solta a uma altura h, a partir dessa queda houve sucessivas colisões com a base (mesa), e o intervalo de tempos entre elas diminui sucessivamente. Tomou-se como referencia seis impactos, e a partir dos dados obtidos no software, calculou-se o tempo entre os impactos, a altura que a bola atingiu após cada colisão, a energia cinética antes, depois e a diferença entre elas (∆K).

Cálculos de ‘e’
Se a bola de massa for solta de uma altura H1, subirá a uma altura H2. Usualmente H2 < H1, pois o choque não costuma ser perfeitamente elástico. Então, há uma perda de energia igual a m.g.(H1 - H2). A perda de energia na colisão pode ser expressa em termos do coeficiente de restituição que, por definição, para uma superfície rígida, é dado por: OndeV2 representa o módulo da velocidade depois da colisão e V1 o módulo da velocidade antes.

Para o primeiro impacto no chão: Para o enésimo impacto:

DADOS OBTIDOS

Massa da bolinha de ping-pong: m=2,765x10-3 kg
Altura Inicial: y0=1,00 m
Intervalos entre os Impactos:
Impactos ∆t(s)
1° e 2° 0,758