Bola salta alto Introdução Materiais Necessários
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Bola salta alto Intro 01 02 Introdução O que acontece quando soltamos uma bola sobre a outra? quais os conceitos físicos envolvidos neste fenômeno? Aprenda neste experimento. Cadastrada por Daniel Phillip Marques Bandeira Material - onde encontrar em casa Material - quanto custa até 10 reais Tempo de apresentação até 10 minutos Dificuldade fácil Segurança seguro Materiais Necessários *2 bolas cheias de tamanhos e massas diferentes *Um lugar aberto Bolas utilizadas no experimento. Bola salta alto Intro 01 02 Passo 1 Experimento Vá a um lugar aberto e segure as duas bolas a certa altura, de modo que a bola de menor massa esteja acima da bola de maior massa, conforme a figura 1. Solte as bolas de pequenas alturas e aumente gradualmente a altura de soltura. Perceba que, independente da altura de soltura, a bola de menor massa alcançará uma altura maior que a inicial e a bola de maior massa alcança uma altura menor do que a altura incial. Figura 1 - bolas preparadas para a soltura. Bola salta alto Intro 01 02 Passo 2 O que acontece A explicação para este experimento está na conservação do momento linear e na conservação da energia mecânica do sistema (bolas). Inicialmente as bolas são soltas de determinada altura, portanto, ambas possuem energia potencial gravitacional e a energia mecânica deste sistema é a soma da energia potencial de cada bola. Após soltas, as bolas convertem gradualmente sua energia potencial gravitacional em energia cinética, ou seja, aproximam-se do solo aumentando sua velocidade. No instante em que as bolas chegam até o chão estão com a mesma velocidade e possuem certo momento linear. Graças a colisão com o chão e, em seguida, colisão entre si, cada uma das bolas sobe. Ao analisar o movimento de subida percebemos que a bola de maior massa sobe com velocidade de módulo menor do o valor anterior às colisões, entretanto, acontece o oposto com a bola de menor massa, que sobe com velocidade de módulo maior do que a velocidade antes da colisão. Constatamos que o momento linear logo após as colisões muda de sentido e o módulo da velocidade de cada bola é alterado para que que o momento linear se conserve. Como cada bola sobe com velocidade diferente, a bola de maior massa atinge uma altura menor do que a altura de soltura e a bola de menor massa alcança uma altura maior do que a altura de soltura, logo, temos que a energia mecânica do sistema também será conservada. Neste roteiro estamos tratando qualitativamente o fenômeno. Na prática, existe dissipação de energia durante a queda das bolas, pela força de atrito com o ar, e as colisões não são 100% elásticas, ou seja, o momento linear não se conserva, assim, a energia mecânica final é ligeiramente menor do que a energia mecânica inicial.
