roteiro da experiencia conservaçao de energia

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOSECRETARIA DA EDUCAÇÃO PROFISSIONAL

E TECNOLÓGICAINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO,

CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TOCANTINS

Conservação do Momento Linear

Professor: Fábio Lanna da Costa Aluno(a): _____________________________________Turma: _______ Data: ________

RELATÓRIO DO EXPERIMENTO

Conceito de conservação do momento linear:

O momento linear ou quantidade de movimento de uma partícula é um vetor p definido como o produto da massa dessa partícula, m, pela sua velocidade, V. Assim se utilizarmos o conceito intuitivo a quantidade de movimento ou momento linear de um móvel é a quantidade de matéria em movimento.

p=m∗V

No SI a unidade do momento linear é kg.m.s-1.Uma aplicações mais importantes do conceito de quantidade de movimento é

encontrada no estudo de interações de curta duração, entre partes de um sistema de corpos, como em uma explosão ou colisão.

Em qualquer interação de curta duração entre partículas que constituem um sistema, verifica-se que a quantidade de movimento total (do sistema) se conserva.

Isso ocorre pois quando duas esferas colidem elas exercem forças muito grandes uma sobre a outra. Essas forças, por se manifestarem entre uma partícula e outra do sistema são denominadas forças internas. Pela terceira lei de Newton (igualdade da ação e reação), podemos concluir que as variações das quantidades de movimento que essas forças são iguais e de sentidos contrários. Assim é evidente que a ação dessas forças (de módulos iguais) não provoca variação de quantidade de movimento total do sistema.

Em sistemas bidimensionais isso também ocorre pois a conservação ocorrerá nos dois eixos (x e y) podendo ser analisados cada eixo independentemente.

Antes Depois

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PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSA DE INICIAÇÃO À DOCÊNCIA – PIBID

Consideremos o exemplo de uma colisão entre duas bolas de bilhar que ocorre numa linha (uma dimensão):

Antes da colisão o momento total do sistema é a soma dos momentos de cada corpo:

neste caso, onde apenas uma direção é importante, esta equação pode ser escrita:

onde o sentido da esquerda para a direita foi tomado como positivo. Depois da colisão, raciocínio análogo leva-a

A conservação da quantidade de movimento implica que:

pa = pd

As colisões podem ser elásticas ou inelásticas. A colisão elástica é aquela na qual nenhuma energia é perdida na colisão e, portanto a velocidade relativa de aproximação (antes da colisão) dos corpos é igual a velocidade relativa de afastamento (após a colisão), no exemplo acima temos:

ou na conversão de sinal adotada:

v1,a + v2,a = v1,d + v2,d

Quando a colisão é inelástica há sempre uma perda de energia e em conseqüência as velocidades relativas de aproximação (vrel,a) e afastamento (vrel,d) deixam de serem iguais.

Equação Horária do Movimento UniformeA equação horária do MU serve para prever como o espaço vai variar de acordo com o tempo. Então:

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FIQUEI!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Idéia do Experimento:

O experimento consiste em observar o movimento de uma bolha criada em um tubo transparente preenchido com um

líquido viscoso, quando este é deixado em repouso e com uma certa inclinação. Uma bolha nestas condições possui a

curiosa (porém explicável) propriedade de se deslocar com velocidade constante.

Faz-se uma montagem onde o suporte do tubo é uma régua. Assim, com o auxílio de um relógio ou cronômetro, pode-se

medir distâncias e tempos de intervalos sucessivos. Pode-se comprovar com razoável qualidade que a bolha se desloca

com velocidade constante.

Se tivermos dois tubos idênticos sobre o mesmo suporte, porém preenchidos com líquidos de diferente viscosidade, é

possível ainda fazer experimentos de "ultrapassagem" de objetos que se movem com velocidades constantes, porém

diferentes.

Material Necessário:

• Uma régua de 60 cm (O aluno pode construir sua própria régua por meio de um suporte de madeira e uma fita adesiva

branca);

• 2 mangueiras de 4 mm de diâmetro e comprimento igual a 60 cm;

• 4 tampinhas do fundo da caneta bic;

• 2 tipos de líquidos de diferentes densidades (detergente e limpador multi-uso que não sejam transparentes);

• cola de secagem rápida.

• 1 cronômetro;

• Um livro ou caderno, para apoio.

Montagem do experimento:

• cole as duas mangueiras na régua paralelamente à escala;

• vede com as tampinhas um dos lados de cada uma das duas mangueiras;

• encha, até o final, cada mangueira com um líquido de densidade diferente;

• verifique se a tampinha para fechamento está com seu lado interior bem seco, se não o seque;

• Feche o sistema, colocando a tampinha verticalmente de modo que ela empurre o líquido para baixo e que ao virar a

régua de cabeça para baixo verifique-se uma bolha subindo.

Esquema geral de montagem:

Procedimento: Parte 1

Inicialmente analisaremos apenas a bolha formada em um dos líquidos. Ajeitem a peça de forma que a bolha de ar fique

na extremidade inicial da régua. Inclinem um pouquinho a outra extremidade da régua apoiando-a sobre um livro ou

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caderno. Observe o que acontece com a bolha. Repita esse procedimento anotando na tabela a seguir as posições da

bolha correspondentes aos segundos marcados pelo cronômetro. Lembre-se: o cronômetro deve ser acionado assim que

a bolha começar a se movimentar. Para facilitar esta parte você pode pré-determinar algumas posições distintas na

escala e registrar o tempo que a bolha gastará pra chegar até essas. Para tanto, você pode ficar com o cronômetro perto

da posição escolhida narrando a situação (por exemplo: 3 cm, 2 s; 4 cm, 3 s, etc.).

Tabela 1

Instantes t (s) Posição da bolha S (cm)

Com base nos valores obtidos e sabendo que esses valores devem aumentar numa razão praticamente constante,

preencha a tabela a seguir com os valores obtidos.

Tabela 2

Instantes t (s) Posição da bolha S (cm)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Na tabela a seguir registre os intervalos de tempo (t) e os deslocamentos (S) da tabela anterior.

Tabela 3

Intervalos de

tempo - t (s)

Deslocamentos da bolha - S

(cm)

5

5

5

5

4


5

5

5

5

Por meio da tabela anterior calcule a velocidade média da bolha em cada intervalo de tempo demarcado.

1) Vm1

2) Vm2

3) Vm3

4) Vm4

5) Vm5

6) Vm6

7) Vm7

8) Vm8

Calcule a velocidade média da bolha ao longo de todo o percurso.

5


Procedimento: Parte 2

Para fazer o experimento da ultrapassagem, você deve ficar inclinando a régua de um lado para o outro até que se

consiga fazer a bolha mais rápida chegar a uma das pontas da mangueira enquanto a outra se acha no meio do caminho.

Rapidamente coloca-se a régua sobre a mesa, anotando-se com presteza a posição inicial da bolha mais lenta, pois o

experimento já começou!

Crie um método eficiente para calcular a velocidade de uma bolha em relação à outra (velocidade relativa). Descreva o

método detalhadamente nas linhas a seguir.

Observações:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Bom Trabalho!

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roteiro da experiencia conservaçao de energia

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