Fisica 1 energia e trabalho

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ

Trabalho de física I

Discente:
Docente:
CASCAVEL-PARANÁ
2012
Sumário

1 Colisões 3
1.1 Impulso e Momento Linear 3
1.1.1 Impulso 3
1.1.2 Momento Linear 3
2. Colisões elásticas em uma e duas dimensões 4
2.1 Colisão elástica 4
2.1.1 Colisões em uma dimensão 6
2.1.2 Colisões em duas dimensões 6
3 Rotação 11
3.1 EnergiaCinética de Rotação 11
3.2 Momento de inércia 11
3.3 Torque 12
4 Movimento Angular 13
4.1 Movimento Circular Uniforme (MCU) 14
4.2 Momento angular de um sistema de partículas 15
4.3 Momento angular de um corpo rígido 16
5 Conservação do momento angular 17
6 Referencias bibliográficas 20


1 Colisões

Definição:
Segundo o livro Fundamentos de Física I, Halliday Resnuck& Walker, uma colisão “é um evento isolado no qual dois ou mais corpos (os corpos que colidem) exercem uns sobre os outros, forças relativamente elevadas por um tempo relativamente curto”. Na prática, podemos considerar colisões situações como: choques, contato entre corpos, entre outros. Contudo, também podemos considerar uma colisão quando não há contato entre os corpos, apenas uma interaçãoentre partículas.
Colisões podem ser divididas em: elásticas e inelásticas.
* Colisão Inelástica: Momento Linear do sistema se conserva, energia cinética não se conserva;
* Colisão Elástica: Momento linear e energia cinética do sistema se conservam.
1.1 Impulso e Momento Linear
1.1.1 Impulso

Definição: O impulso mede o esforço que um agente exerce sobre um corpo. Pode serdefinida como a FORÇA atuante vezes o TEMPO de duração. Pode-se relacionar esta equação com a velocidade atuante, pois como impulso é uma grandeza vetorial, quanto maior a força de atuação, maior a força adquirida pelo corpo.

Formula geral: I = F. Δt (N/s)

1.1.2 Momento Linear

Definição: Também conhecido como Quantidade de Movimento (Q), o momento linear é, assim como o impulso, umagrandeza vetorial, de direção e sentido iguais à velocidade de um corpo já definido com determinada massa.

Fórmula geral: Q = m . v (Kg.m/s)
Aplicações
Exemplo Um projétil com velocidade de 800m/s e massa 0,06kg atinge horizontalmente um bloco de madeira de massa 3,75 kg, em repouso sobre um plano horizontal sem atrito, e nele se aloja.
Determine com que velocidade o conjunto bala bloco se moveráapós o choque.
Resolução e resposta:
Qa = Qd
mb.vb +mpvp =vpb.(mb +mp)
0,06.800+3,75.0=vpb.(0,06+3,75)
48=vpb.3,81
vpb = 48/ 3,75
vpb = 12,5m/s

Exemplo 1

Com base no gráfico, determine o impulso produzido pela força no intervalo de tempo de 0 a 5s.
A = I = (B+b).h/2 = (40+90).5/2 = 130.5/2 = 650/2 = 325N.s
2. Colisões elásticas em uma e duas dimensões
* 2.1 Colisão elásticaPara dois corpos A e B em colisão elástica, não há perda de energia cinética (conservação da energia) entre os instantes antes e depois do choque. As energias cinética são escritas como
(1)
A quantidade de movimento é conservado por ser nulo o somatório das forças externas e para os dois corpos A e B os seus momentos lineares antes e depois da colisão são dados por:
(2)Multiplicando-se a Eq. (1) por 2 e colocando-se as massas mA e mB em evidência, temos

podendo ser escrito como
(3)
Reescrevendo a Eq.(2) após colocarmos as massas em evidência tem-se

(4)
Dividindo-se a Eq. (3) pela Eq.(4) encontramos

(5)
em termos das velocidades relativas antes e depois do choque, a Eq. (5) terá a forma

(6)
Para o cálculo da colisão elástica, empregamos as Eqs.(2) e (6) em conjunto.

A relação entre a velocidade relativa dos dois corpos depois do choque e a velocidade relativa dos corpos antes do choque é denominado coeficiente de restituição e, mostrado na equação (7)
(7)
O coeficiente de restituição e assume sempre o valor e = 1 para a colisão perfeitamente elástica.
2.1.1 Colisões em uma dimensão

Quando duas partículas sofrem uma colisão...
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