Forças impulsivas

FORÇAS IMPULSIVAS
Autores : XXXXXXXXXXXXXXXXXXX  OBJETIVOS : Turma : XX

Medir e analisar a força de tração que um fio exerce no sensor quando se interrompe a queda de um objeto preso na outra extremidade do fio para a obtenção de dados que nos permitam verificar experimentalmente os resultados previstos pelo teorema do impulso – momento linear.  INTRODUÇÃO :

Estudaremos, nesse experimento, como se comporta a força de tração em fios de materiais diferentes (um de nylon e outro de algodão, nessa experiência) que são esticados bruscamente. Para tal estudo utilizaremos a montagem esquematizada na figura abaixo, onde temos um disco de metal preso à extremidade de um fio, que por sua vez está amarrado num sensor de força que transmite para o computador informações como a força de tração nesse fio em função do tempo quando esse fio é solto de uma determinada altura.

Sensor

Computador

Montagem utilizada para medir a força exercida por um fio sobre um objeto que é freado bruscamente È importante perceber que depois que o disco for solto aumentará sua velocidade até que o fio comece a esticar. Nesse instante, começará a atuar o fio uma força de tração que depende do tempo, e no momento de esticamento máximo no fio, o disco estará em repouso e começando a retornar. Essa situação pode ser facilmente analisada utilizando os conceitos de força, impulso de uma força, quantidade de movimento de um objeto e teorema do impulso. Forças impulsivas são aquelas que ocorrem em intervalos de tempo muito pequenos provocando variações na quantidade de movimento dos corpos envolvidos. Mostraremos agora como os conceitos de impulso e momento linear se originam da aplicação da segunda lei de Newton: Considerando uma partícula de massa (m) movendo-se no plano xy , que sofre a ação de uma força (F) , que pode variar tanto em intensidade quanto na direção, a segunda lei de Newton assegura que em qualquer instante: (1) F = dp / dt , onde (p) é o momento linear da partícula e (t)