Colisoes entre esferas

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  • Publicado : 4 de setembro de 2012
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Conteúdo
Introdução 2
Objectivos 2
Resumo Teórico 3
Colisões entre duas Esferas Metálicas 4
Fórmulas Aplicadas 5
Material 5
Procedimentos 5
Resultados 6
Teoria de Erros 7
Conclusões 10
Bibliografia 11



Introdução
Em física, uma colisão consiste no choque entre partículas elementares. Na presente prática laboratorial será abordado um caso específico das colisões, a colisão entreduas esferas metálicas ligadas a fios nas suas extremidades. Numa representação gráfica será possível notar que em dado momento trata-se de pêndulos simples.

Objectivos
Constitui objectivo principal da prática laboratorial verificar experimentalmente a Lei da Conservação da Quantidade de Movimento numa colisão entre duas esferas de aço.

Resumo Teórico
A grandeza P que representa o produto da massapela velocidade de uma particula chama-se Quantidade de Movimento ou Momento Linear ou Momento Cinético de uma particula.
P=m . v
Esta grandeza é caracteristica por:
* Ter a mesma direcção e sentido que a velocidade do corpo e a sua unidade é Kg.m/s;
* Caracterizar o estado dinâmico do corpo pois inclui massa e velocidade;
* Ser mais informativa que a velocidade;.

O Princípio deConservção de Quantidade de Movimento num Sistema isolado de “n”Particulas formula que:
P=i=1nP
A Segunda Lei de Newton, para um sistema de partículas tem a seuinte fórmula:
FRext=dPdt
que representa a Força Resultante Externa que actua sobre um sistema igual à taxa de variação temporal da quantidade de movimento.
Em caso da Força Resultante Externa for nula, a quantidade de movimento total do sistemaserá conservada, isto é, a quantidade de movimento será constante no tempo, sempre que a resultante das forças externas que actua sobre o sistema for nula ou desprezível, quando comparada com a grandeza das forças internas do sistema. Neste caso é válida a expressão:
dPdt=0
Colisões entre duas Esferas Metálicas
Em Física uma colisão consiste no choque entre partículas elementares. Neste choqueentre partículas vinculam algumas características importantes: é uma interacção entre corpos, onde é possível distinguir os instantes (anterior e depois) da interação; durante a colisão não actuam Forças exteriores no sistema. A colisão é um sistema isolado no qual verifica-se a Lei de Conservação do Momento Linear.
Consoante há conservação ou não conservação da energia cinética, as colisões podemser classificadas em:
* Colisões Elásticas;.
* Colisões Inelásticas;.
Colisões Elásticas: consistem em colisões nas quais a energia cinética total do sistema possui o mesmo valor antes, durante e após o choque. As colisões elásticas só ocorrem se não houver conversão de energia cinética noutras formas de energia, como na colisão dos átomos.
Colisões Inelásticas: ocorrem quando a energiacinética total do sistema varia, não se mantendo constante (não é conservada). Parte da energia cinética dos corpos que chocam é convertida em energia interna de um corpo, e por isso não há conservação da energia cinética.
Quando as paprtículas ficam unidas depois do choque, considera-se uma Colisão Completamente Inelástica (Plástica).
Esta prática Laboratorial aborda um caso específico: Colisão entreduas esferas metálicas.
Estas esferas metálicas encontram-se penduradas nas extremidades de fios de forma a constituir dois pêndulos simples, como a figura abaixo ilustra.

Fórmulas Aplicadas:
v=2gR1-LX2+L2
(1)
e=V2-V1U2-U1 (2)
Onde:
(1)- Corresponde a equação da velocidade num dado instante;
(2)- É o coeficiente de restituição, que é usado para caracterizar o grau de elasticidade de um choque.Define-se pela razão entre a velocidade relativa depois do choque (velocidade de afastamento) e a velocidade relativa antes do choque (velocidade de aproximação);.

Material:
* Um dispositivo de demonstração de colisões;
* Régua graduada;.
Procedimentos
Para a concretização desta prática laboratorial é necessário passar por algumas etapas:
1. Colocar as esferas dispostas para a...
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