G8 Exp2

Páginas: 5 (1121 palavras) Publicado: 15 de março de 2015
EXPERIMENTO 2

Título: Colisão Inelástica
Data:
1ª aula: 12/09/2013
2ª aula: 19/09/2013
Número do Grupo
8
Membros
Matheus Vieira Fernandes 13/0126861
Luiz Gustavo Rodrigues Martins 13/0123293
Matheus de Souza Maia 13/0126446



Objetivos

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


Desenvolvimento do experimento

Paraverificarmos a conservação do momento linear e da energia cinética no experimento realizado, foram utilizados os seguintes aparelhos: 1 trilho conectado a uma unidade de fluxo de ar, 1 cronômetro digital, uma balança digital de uso coletivo, 1 régua milimetrada, 2 sensores fotoelétricos, 2 carrinhos em forma de Y(um com pino de encaixe, e o outro com uma massa aderente para receber o choque), 2barreiras para choque posicionadas sobre os carrinhos, cabos de ligação e cabos de força.
Inicialmente, os sensores fotoelétricos foram colocados na medida central do trilho. Ligamos o fluxo de ar do trilho e posicionamos o carrinho com a massa aderente entre os sensores(mantido em repouso) e o outro carrinho(com o pino), na extremidade do trilho atribuindo-lhe uma força de propulsão. O fluxo de arfacilita o movimento dos carrinhos pelo trilho, reduzindo o atrito.
Para a análise da velocidade de cada carro antes e após a colisão, acionamos o cronômetro e impulsionamos o carro da extremidade, o qual passa pelo primeiro sensor, se choca com o outro carro e passa pelo segundo sensor.
Para o cálculo da velocidade de cada carrinho usamos a fórmula:
-Vi = L / tpi , onde:
Vi: velocidade em cadatempo;
L: comprimento da barreira de choque;
tpi: tempo de interrupção de cada sensor.




Dados Utilizados


Tabela 1 – Comprimentos das barreiras de choque
Barreira de choque
Comprimento (cm)
Carrinho 1
10
Carrinho 2
10
Erro instrumental : 0,05 cm


Tabela 2 – Massas dos carrinhos com acessórios para choque inelástico.
Massa do carrinho 1 (g)
Massa do carrinho 2 (g)
219,6
220
Erro instrumental: 0,1g


O primeiro sensor foi interrompido no momento em que o primeiro carrinho passou por ele, assim como o segundo sensor foi interrompido quando o segundo carrinho passou por ele. Observe a tabela 3 abaixo:

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
0,244
0,492
2
0,207
0,423
3
0,235
0,473
4
0,180
0,370
5
0,148
0,338
Erro instrumental: 0,001 s


De posse dos tempos de interrupção, foi possível calcular as velocidades de cada carrinho com a fórmula já mencionada anteriormente.















Análise de Dados

A expressão da lei de conservação de momento linear que esperamos verificar para a colisão inelástica do experimento é a seguinte:M1*V1i + M2*V2i = M1*V1f + M2*V2f ,
onde o subescrito "i" nas velocidades indica as velocidades iniciais(antes da colisão) e o subescrito "f" indica as velocidades finais(após a colisão).

Cálculo das velocidades antes e após a colisão:
A velocidade desenvolvida pelo primeiro carrinho antes da colisão (V1A) e a velocidade desenvolvida pelos carrinhos depois da colisão (V2D) estão descritas natabela abaixo:
Fórmulas utilizadas:
-Vi = L / tpi
-Δ Vi = Vi (Δs / si + Δt / ti)

Nº da colisão
V1A (cm/s)
ΔV1A
V2D (cm/s)
ΔV2D
1
40,98
0,4
20,32
0,1
2
48,30
0,5
23,64
0,2
3
42,55
0,4
21,14
0,2
4
55,56
0,6
27,03
0,2
5
67,57
0,8
29,59
0,2


Cálculo do momento linear antes da colisão:
Fórmulas utilizadas:
-PA = m1*v1A
-Δ PA = PA ( Δ m1 / m1 + Δ v1A / v1A )

Os resultados obtidos estãolistados na tabela abaixo:

Nº da colisão
PA (g.cm/s)
Δ PA
1
8999,20
91,9
2
10606,68
114,6
3
9343,98
92,1
4
12200,98
137,3
5
14838,37
182,4

Cálculo do momento linear depois da colisão:
Fórmulas utilizadas:
-PD = (m1 +m2)* v2D
-Δ PD = PD ( Δ (m1 +m2) / (m1 +m2) + (Δ v2D / v2D) )

Os resultados obtidos estão organizados na tabela abaixo:

Nº da colisão
PD (g.cm/s)
Δ PD
1
8932,67
48,0
2...
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