Experiência - 2ª Série Ensino Médio Alunos: No ______ No ______

Experiência - 2ª Série Ensino Médio
Alunos: _______________________________________ No _______
_______________________________________ No _______
_______________________________________ No_______ Turma:______
_______________________________________ No _______
_______________________________________ No _______
Colisões Inelásticas
Introdução
Obter o coeficiente de restituição de um dado material.
Uma colisão entre dois corpos pode ser classificada considerando-se a energia
cinética do conjunto antes e depois da colisão. Se a energia cinética do conjunto se
conserva, a colisão é chamada totalmente elástica; se parte da energia cinética se
transforma em outra forma de energia a colisão é inelástica. Quando os dois corpos
permanecem unidos após a colisão, esta é dita ser totalmente inelástica.
Considere uma bola que, sendo solta de certa altura Hi, chega ao chão com
uma velocidade vi. Imediatamente após o contato com o chão, a bola se deforma e
segue sofrendo uma compressão, até atingir o repouso (situação de compressão
máxima). A partir desse instante, ela passa a se expandir e salta, com velocidade vj
até uma outra altura Hj.
Figure 1: A bola cai de uma distância Hi e chega ao solo com velocidade vi; após a
colisão, ela sai com velocidade vj, indo atingir uma altura Hj.
Defini -se o coeficiente de restituição r de uma colisão desse tipo como:
O coeficiente de restituição pode ser utilizado como um indicativo de “quão elástico” é
o choque entre um corpo e a superfície. A perda de energia cinética nessa colisão é
dada por:
E = 0) devemos ter r =1. Em
uma colisão inelástica, uma parte da energia é dissipada no choque e, por isso, o
coeficiente de restituição deve ser menor que 1.
Considerando que a energia mecânica se conserva entre o instante inicial quando a
bola foi solta e o momento imediatamente anterior ao choque, podemos escrever:
Desta forma, a altura que a bola atinge após colidir com o chão será sempre uma
fração fixa da altura inicial da qual ela caiu.
Materiais


Régua;
1 bolas de teste;
Procedimentos
1. Antes de começar suas medidas, treine um pouco a maneira de observar e
medir para possibilitar um melhor resultado, com menor erro.
2. Deixe a bola A cair de uma altura H0 de aproximadamente 2 metros e anote a
altura atingida após a primeira colisão inelástica com o solo. Repita a operação
cinco vezes e determine a média de H1. Em seguida, solte a bola A dessa
altura H1 e determine H2. Essa segunda altura H2, seria num processo
continuado, a altura que a bola atingiria após a segunda colisão.
3. Faça o procedimento acima para as 5 primeiras colisões, anotando os dados
na tabela 1.
Tabela 1: Bola A
ALT Med. 1
H1
H2
H3
H4
H5
r1
Med. 2
r2
4. Calcule o valor médio de r.
Med. 3
r3
Med. 4
r4
Med. 5
r5
rm
Hm
5. A partir da tabela 1, faça os gráficos r versus Hm.
6. Obtenha o erro percentual de r.