Colisões

Experimento 2

Título: Colisões

Objetivo: Verificar se existe conservação do momento linear e da energia cinética numa colisão inelástica.

Material Utilizado

01 trilho de 120 cm conectado a uma unidade de fluxo de ar;
01 Y de final de curso com fixador U para elástico;
01 Y de final de curso com roldana raiada e fixador em U para choque;
01 cronômetro digital multifunções com fonte DC 12 V;
02 sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2);
02 carrinhos para trilho;
02 barreiras para choque com comprimento ~ 0,100m;
01 pino para carrinho com agulha;
01 pino para carrinho com massa aderente;
01 balança digital de uso comum.
Cabos de ligação e cabos de força;

Dados experimentais

1. Primeiramente foram checados os materiais necessários para a realização do experimento. Logo após, verificou-se a padronização dos procedimentos requeridos para a execução dos testes. Foi medido o tempo necessário para que a 1ª placa de 10 cm passasse sozinha pelo 1º sensor antes da colisão e o tempo para que a 2ª placa, unida com a 1ª, passe pelo 2º sensor após a colisão. Os seguintes dados foram obtidos ao termino do experimento.

Tabela 1 – Comprimento dos carrinhos
Carrinho
Tamanho (cm) nº1 10 nº2 10
Erro Instrumental: 0,05 cm

Tabela 2 – Massas dos carrinhos com acessórios para choque inelástico
Carrinho
Massa (g) nº1 223,2 nº2 219,5
Erro Instrumental: 0,1 g

Tabela 3 - Tempo de interrupção dos sensores S1 e S2 pelo carrinho 1 antes da colisão (tp1) e pelo carrinho 2 depois da colisão (tp2) para a colisão inelástica.
Nº da Colisão
Tp1 (s)
Tp2 (s)
1
0,131
0,271
2
0,141
0,285
3
0,163
0,333
4
0,178
0,355
5
0,156
0,312
Erro Instrumental: 0,005 s

Análise de Dados

Para analisar os dados da colisão inelástica foi necessário a lei de conservação do momento linear:

ma1*va1+ma2*va2 = md1*vd1+md2*vd2

Sendo no caso do experimento, va2 = 0, vd1 = vd2. Simplificando: ma1*va1 = (md1 + md2) * vd

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