A Conservação da energia cinética

Conservação da energia cinética

Para sabermos se a energia cinética se conserva, deveremos observar se ocorre a seguinte igualdade:

[pic 1]

E,

[pic 2]

Sendo o lado esquerdo antes e o lado direito após uma colisão elástica e inelástica respectivamente.

Em nosso experimento observamos a energia cinética nos dois tipos de colisões, a elástica, e, a inelástica.

Colisão elástica

Posicionam-se dois carrinhos em um trilho de ar metálico de atrito desprezível onde o carrinho 01 sempre era o projétil e o carrinho 02 sempre estava em repouso. Ambos percorriam uma mesma distância de 0,1m. Foram feitas quatro observações em relação ao tempo que os carrinhos percorriam esta distância antes e depois da colisão e tirada a sua média aritmética como mostra a tabela a seguir:

	SITUAÇÃO 1 - CARRO 2 COM 100G EXTRA
	ANTES DA COLISÃO	DEPOIS DA COLISÃO
	TEMPO DE IDA DO CARRO 1 (s)	TEMPO DE VOLTA DO CARRO 1 (s)	TEMPO DE IDA CARRO 2 (s)
1	0,144	0,651	0,184
2	0,144	0,609	0,184
3	0,143	0,664	0,183
4	0,144	0,685	0,183
MÉDIA	0,14375	0,65225	0,1835
PESO(k/g)	0,21105	0,21105	0,3003
[pic 3]	0,483931947	0,023505626	0,296980451

Tabela 1

Verificando se a energia cinética é conservada,

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Verifica-se uma diferença de 7% entre a energia cinética antes e depois da colisão. Logo conclui-se que a energia cinética foi conservada durante a situação 1 de colisão elástica.

	SITUÇÃO 2 - CARRO 2 COM 120G EXTRA
	ANTES DA COLISÃO	DEPOIS DA COLISÃO
	TEMPO DE IDA DO CARRO 1	TEMPO DE VOLTA DO CARRO 1	TEMPO DE IDA CARRO 2
1	0,145	0,627	0,19
2	0,145	0,595	0,194
3	0,146	0,585	0,195
4	0,146	0,61	0,192
MÉDIA	0,1455	0,60425	0,19275
PESO(k/g)	0,21105	0,21105	0,3203
[pic 7]	0,472360978	0,027388401	0,269160438

Tabela 2

Verificando se a energia cinética é conservada,

[pic 8]

[pic 9]

Verifica-se uma diferença de 8,5% entre a energia cinética antes e depois da colisão. Logo conclui-se que a energia cinética foi conservada durante a situação 2 de colisão elástica.

	SITUAÇÃO 3 - CARRO COM 140G EXTRA
	ANTES DA COLISÃO	DEPOIS DA COLISÃO
	TEMPO DE IDA DO CARRO 1	TEMPO DE VOLTA DO CARRO 1	TEMPO DE IDA CARRO 2
1	0,144	0,515	0,199
2	0,146	0,53	0,202
3	0,142	0,519	0,198
4	0,142	0,5	0,196
MÉDIA	0,1435	0,516	0,19875
PESO(k/g)	0,21105	0,21105	0,3403
v**2	0,48561959	0,037557839	0,253154543

Tabela 3

Verificando se a energia cinética é conservada,

[pic 10]

[pic 11]

Verifica-se uma diferença de 7% entre a energia cinética antes e depois da colisão. Logo conclui-se que a energia cinética foi conservada durante a situação 3 de colisão elástica.

Colisão inelástica

Em um processo análogo ao da colisão elástica, posiciona-se dois carrinhos sobre o trilho, só que desta vez ambos os carrinhos seguem grudados em mesma direção após a colisão. Consideramos como uma colisão perfeitamente inelástica e foram observados os dados das tabelas a seguir:

	SITUAÇÃO 1 - CARRO 2 COM 100G EXTRA
	ANTES DA COLISÃO	DEPOIS DA COLISÃO
	TEMPO DE IDA CARRO 1(s)	TEMPO DE IDA CARRO (1+2) (s)
1	0,15	1,077
2	0,144	1,076
3	0,148	1,141
MÉDIA	0,147333333	1,098
PESO(kg)	0,21102	0,50105
V**2	0,460678528	0,008294598

Tabela 4