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Páginas: 8 (1975 palavras) Publicado: 26 de março de 2014
Objetivo:
Analisar a dinâmica da colisão entre dois carrinhos sobre um trilho de ar em duas condições: colisão com batedores tipo mola e colisão com batedores tipo encaixe. Calcularemos a energia mecânica (que, no caso, é puramente cinética) e o momento linear do sistema projétil-alvo, antes e depois de cada colisão, para estudar o efeito do tipo de batedor nessas quantidades.
Materialnecessário:
1. Dois carrinhos (o alvo e o projétil) com franjas claras e escuras, alternadas;
2. Trilho de ar, para deslizamento dos carrinhos;
3. Canhão de ar, utilizado para amenizar a ação do atrito existente entre os carrinhos e o trilho;
4. Conjunto de laser e sensor óptico, com função de medir o tempo de passagem das franjas nos carrinhos;
5. Interface para coletar as informações dos sensores etransmitir para o computador;
6. Discos de cobre: massas que são utilizadas para mudar o peso dos carrinhos;
7. Um batedor tipo mola e um batedor tipo encaixe;
8. Disparador tipo mola: dispositivo que dará um impulso inicial sobre o projétil.

Procedimento experimental
Nesta montagem o gerador de fluxo de ar deve ser conectado ao trilho de ar. Assim, reduz-se enormemente o atrito entre otrilho e os carrinhos que se moverão sobre ele. A primeira etapa é medir a massa do projétil e do alvo, bem como dos batedores. A massa de cada disco de cobre é, com boa precisão, 50 g.
Massa do carrinho-projétil (g):
233,800
Massa do carrinho-alvo (g):
244,000
Tabela 1: Valores das massas relevantes para o experimento de colisões.
Dependendo do tipo do experimento, deve-se acoplar ao projétilum batedor tipo mola ou tipo encaixe. Este batedor fará o contato entre os carrinhos. Uma vez colocado o batedor, os dois carrinhos devem ser postos sobre o trilho. Um dos carrinhos, o projétil, receberá um impulso inicial por meio de um disparador tipo mola. O outro carrinho (alvo) deverá permanecer em repouso até o instante da colisão. É preciso ter muito cuidado para soltar o carrinho-alvoimediatamente antes das colisões.
Os sensores devem ser posicionados de tal forma que o movimento do projétil e o do alvo sejam registrado antes (movimento do projétil) e depois da colisão (em geral, projétil e alvo se movem após a colisão). Os carrinhos possuem franjas claras e escuras. O tempo de passagem entre duas franjas escuras pelo sensor é registrado pela interface. A partir destes tempos eda distância entre as franjas, podemos obter facilmente a rapidez dos carrinhos.
Consulte professores e monitores caso haja dúvidas. Havendo algum problema, recomenda-se repetir a colisão.
Coleta de dados
Situação A: BATEDOR TIPO MOLA
Coloque o batedor tipo mola no projétil.
Experimento A1: A massa total do projétil será a soma da massa do carrinho com a do batedor. Prepare o software deaquisição de dados e realize a colisão com o alvo inicialmente em repouso.
Note que estarão registrados no computador vários valores de tempo para cada um dos dois sensores (serão duas tabelas). Despreze o primeiro dado de cada tabela, uma vez que não controlamos a posição inicial dos carrinhos em relação ao sensor. Tome a média aritmética dos demais valores registrados em cada sensor e anote essasmédias na Tabela 2.
Massa do projétil (g):
233,8
Tempo inicial (projétil) (s):
0,044
Tempo final (alvo) (s):
0,046
Tabela 2: Dados experimentais relativos ao primeiro experimento com batedor tipo mola.
Se tudo correu bem neste experimento, imediatamente após a colisão o projétil estará parado e o alvo se moverá.
Experimento A2: acrescente dois discos de cobre de cada lado docarrinho-projétil. Agora a massa total do projétil será a soma da massa do carrinho, do batedor e dos discos. Prepare o software de aquisição de dados e realize a colisão com o alvo inicialmente em repouso.
Novamente, estarão registrados no computador vários valores de tempo para cada um dos dois sensores. Desta vez, o projétil se moverá também após a colisão. É preciso distinguir dentre os dados coletados,...
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