Forças Impulsivas

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Universidade Federal de S˜o Jo˜o del-Rei a a
Campus Alto Paraopeba
Laborat´rio de Fenˆmenos Mecˆnicos o o a Experimento 5

For¸as impulsivas c 1

INTRODUCAO
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Alguns tipos de for¸as, como a for¸a exercida pela raquete de um tenista sobre a bola, s˜o for¸as c c a c extremamente intensas e que atuam durante um intervalo de tempo extremamente curto. O efeito de uma for¸a impulsiva pode ser medido atrav´s do impulso que ela produz. O vetor c e impulso I de uma for¸a resultante F que atua sobre uma part´ c ıcula durante o intervalo de tempo de ti at´ tf ´ definido como e e tf I=

Fdt = ∆p,

(1)

ti

onde ∆p = pf −pi ´ a varia¸˜o do momento linear da part´ e ca ıcula devido ` a¸˜o da for¸a impulsiva. a ca c Esse resultado ´ conhecido como Teorema do Impulso-Momento. e 2

OBJETIVO
• Medir e analisar a for¸a de tra¸˜o em um fio esticado bruscamente. c ca

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MATERIAIS
• Computador, interface, sensor de for¸a e r´gua c e
• objeto com gancho, fios de nylon e de algod˜o a 4

PROCEDIMENTO
1. Neste experimento, utilizaremos a montagem da figura. Uma das extremidades de um fio est´ presa ao sensor de for¸a e um objeto est´ preso na outra extremidade. O sensor a c a de for¸a ´ um aparelho que converte a for¸a exercida nele em um sinal el´trico, que ´ c e c e e monitorado no computador. Ao ser solto de uma certa altura, o objeto tem sua queda interrompida bruscamente quando o fio ´ esticado. Neste experimento ser´ obtido o gr´fico e a a da tens˜o no fio em fun¸˜o do tempo durante esse processo. a ca

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2. Fa¸a um esbo¸o do gr´fico esperado para tens˜o no fio vs. tempo, desde o instante em que c c a a o objeto ´ solto at´ o instante em que ele fica em equil´ e e ıbrio. 3. A for¸a impulsiva vai atuar durante um intervalo da ordem de cent´simos de segundo. Por c e isso, configure o sensor para realizar pelo menos 1000 medi¸˜es por segundo. co 4. Inicialmente, utilize na montagem