Relatório Colisão Inelástica
Por: Caroline Machado • 4/11/2018 • Relatório de pesquisa • 769 Palavras (4 Páginas) • 167 Visualizações
Colisão inelástica
Nome dos Autores: Caroline Machado,caroliinemachado@hotmail.com - 34134
Letícia Scherrer, leticia_scherrer@hotmail.com - 33484
Manuella Marins, manuellamarinsdelima@gmail.com - 34048
- Objetivos da Experiência
- Obter o coeficiente de restituição de três bolinhas que colidem com a superfície da mesa.
- Introdução
As colisões são interações entre corpos em que um exerce força sobre o outro. Existem dois tipos principais de colisões que são as elásticas e inelásticas.
Colisões Inelásticas
Se, ao ocorrer uma colisão, não houver conservação da energia cinética, ela será denominada colisão inelástica. Nesse tipo de colisão, a energia pode ser transformada em outra forma, por exemplo, em energia térmica, ocasionando o aumento da temperatura dos objetos que colidiram. Desta forma, apenas o momento linear é conservado.
Resumindo, há perda de energia cinética, mas conservando-se a energia mecânica. Após o choque, os corpos deslocam-se em conjunto com velocidades finais iguais e um coeficiente de restituição = 0.[pic 2]
Os coeficientes de restituição () podem ser dados pela razão entre as velocidades imediatamente anteriores a dois quiques sucessivos, conforme a seguinte fórmula:[pic 3]
(Eq. 1)[pic 4]
Entretanto, também podemos encontrar os coeficientes de restituição a partir dos gráficos, uma vez que conforme mostrado abaixo a seguinte fórmula é uma reta, onde o coeficiente de restituição é a inclinação do gráfico:
(Eq. 2)[pic 5]
Desta equação 2 podemos tirar tal equação:
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
Então:
[pic 10]
[pic 11]
Da parte B:
[pic 12]
[pic 13]
Da parte B:
[pic 14]
[pic 15]
[pic 16]
[pic 17]
A partir da equação
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
[pic 22]
Explicando o porquê de , temos:[pic 23]
e,[pic 24]
, se [pic 25][pic 26]
[pic 27]
(Eq. 2)[pic 28]
Comparando a Equação 1 com a Equação 2:
[pic 29]
[pic 30]
[pic 31]
[pic 32]
Combinando a Equação 1 e 2, temos:
[pic 33]
[pic 34]
Mas [pic 35]
Então [pic 36]
- Parte Experimental e Discussão
O experimento foi feito utilizando 3 bolinhas, sendo a bolinha 1 de aço, a bolinha 2 era uma bolinha de desodorante roll one a bolinha 3 de um plástico mole.
Cada bolinha foi jogada há uma altura de 30 cm sobre uma mesa, com o objetivo de se medir o som provocado pela colisão da bolinha com a mesa até o último quique da bola. Para a captação do som foi utilizado um microfone conectado a um computador, e o software utilizado para isso foi o Audacity.
Para a captação de som utilizando o Audacity deveria se clicar no círculo escuro no menu superior à esquerda para iniciar a gravação e clicar no botão claro quadrado para terminar a gravação.
A bolinha deveria cair perto do microfone após ser solta da altura estabelecida, de modo que que ela quique sempre sobre o mesmo ponto.
Após a captação do som das três bolinhas teve que se fazer os 3 graficos correspondentes do sinal gravado pelo tempo, para isso, utilizou-se o software Origin.
Usando o Audacity foi encontrado o seguinte gráfico:
Gráfico 1.1 – Bolinha 1.
[pic 37]
No gráfico, com o auxílio do cursor encontrou-se os pontos de maior intensidade do som e anotou se os tempos em que ocorreram:
Tabela 1 - Bolinha 1
BOLINHA 1 - AÇO | |
T0 | 1,0849s |
T1 | 1,3784s |
T2 | 1,5646s |
T3 | 1,6956s |
T4 | 1,7717s |
T5 | 1,7746s |
T6 | 1,8295s |
T7 | 1,8805s |
T8 | 1,9019s |
T9 | 1,9238s |
Após os dados da tabela, obteve-se o seguinte gráfico:
Gráfico 1.2 – Bolinha 1.
[pic 38]
Conforme provado na introdução, é uma reta, então a inclinação do gráfico é o coeficiente de restituição(). Portanto, = 0,57294.[pic 39][pic 40][pic 41]
Repetindo o mesmo procedimento para as bolinhas 2 e 3:
Gráfico 2.1 – Bolinha 2.
[pic 42]
Tabela 2 - Bolinha 2.
BOLINHA 2 | |
T0 | 0,9126 |
T1 | 1,2974 |
T2 | 1,6004 |
T3 | 1,8495 |
T4 | 2,0517 |
T5 | 2,2163 |
T6 | 2,3459 |
T7 | 2,4527 |
T8 | 2,5369 |
T9 | 2,6080 |
T10 | 2,6643 |
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