Fisica Experimental

Universidade Metodista de Piracicaba
UNIMEP
Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo.
FEAU

RELATÓRIO DE FÍSICA – ELASTICIDADE DOS MATERIAIS

Santa Bárbara D’ Oeste
2013

1. Objetivo
Verificar a conservação do momento linear em uma colisão bidimensional.

2. Fundamentos teóricos Consideremos a colisão perfeitamente elástica da esfera (1) com a esfera (2), negligenciando-se os atritos. Assumiremos que a esfera (2), de massa m2, está em repouso antes da colisão e a esfera (1), de massa m1, apresenta antes da colisão a velocidade v. A velocidade v1 da esfera (1) e a velocidade v2 da esfera (2) após a colisão dependerá da distância δ, indicada na ilustração a seguir, que é justamente a distância (medida do segmento de perpendicular) entre o centro de massa da esfera (2) e a trajetória inicial do centro de massa da esfera (1).
Observe que a colisão só acontecerá se δ < r1 + r2, onde r1 e r2 são os raios das esferas (1) e (2), respectivamente. Na fase de colisão a força que a esfera (1) aplica na esfera (2) terá a direção da linha que une os centros das esferas ... pois não há atrito (obviamente, pela 3a lei de Newton, a força que (2) aplicará sobre (1) também terá essa direção). Desse modo, como se ilustra, após a colisão a esfera (2) terá uma certa velocidade v2 fará ângulo δ com a direção do movimento inicial da esfera (1) --- com a horizontal nessa ilustração. A esfera (1) assumirá uma velocidade v1 a ser determinada tanto em módulo como em direção.

Da geometria da situação podemos tirar a seguinte relação:
(r1 + r2) sen θ = δ

Antes, durante e após a colisão haverá conservação da quantidade de movimento e da energia cinética do sistema.
Se m1