Material de Apoio Colisões.

Apresentação em tema: "Material de Apoio Colisões."— Transcrição da apresentação:

1 Material de Apoio Colisões

2 Material de apoio: colisões
Impulso de uma força impluso e variação do momento linear Teorema Impulso-Momento a variação do momento linear iguala o impulso da resultante das forças aplicadas

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força média força média – força constante que fornece o mesmo impulso, no mesmo Dt, que Aproximação Impulso quando, durante um curto intervalo de tempo, uma força (ou mais) é muito mais intensa do que as restantes a variação do momento linear é aproximadamente dada apenas pelo impulso dessa(s) força(s) nesse intervalo de tempo

4 Material de apoio: colisões
Aproximação Impulso é pertinente e útil no estudo do fenómeno físico das colisões: tempo de duração da colisão é muito curto força que representa a interacção dos objectos em colisão é muito mais intensa do que a generalidade das restantes forças presentes Generalidade das colisões é estudada no âmbito da Aproximação Impulso

5 Material de apoio: colisões
Colisões – 1ª situação força que representa a interacção dos objectos em colisão é muito mais intensa do que todas as restantes forças presentes força que representa a interacção dos objectos em colisão é uma força interna ao sistema composto por estes objectos durante a colisão o momento linear do sistema conserva-se Exemplo: colisão de duas bolas em voo – força gravítica é desprezável durante a colisão conservação do momento linear do sistema m2 m1

6 Material de apoio: colisões
Colisões – 2ª situação força que representa a interacção dos objectos em colisão é tão intensa quanto uma força externa aplicada ao sistema força que representa a interacção dos objectos em colisão é uma força interna ao sistema composto por estes objectos durante a colisão o momento linear do sistema não se conserva na direcção de Exemplo: colisão de uma bola com um pêndulo – tensão do fio não é desprezável durante a colisão m1 y conservação da componente x do momento linear do sistema x m2

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de dispersão – quando os objectos antes e depois da colisão são os mesmos Ex: colisão de 2 bolas de bilhar de rearranjo (reacções) – quando os objectos antes e depois da colisão são diferentes Ex: reacção nuclear de fusão, onde 2 núcleos leves colidem e se fundem, originando um núcleo apenas, mais pesado

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elásticas – quando a energia cinética total se conserva energia cinética inicial antes da colisão energia cinética final depois da colisão inelásticas – quando a energia cinética total não se conserva; as colisões de rearranjo são sempre inelásticas perfeitamente inelásticas – quando a energia cinética total não se conserva e os objectos depois da colisão seguem juntos

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Q de uma colisão Q = 0 – colisões elásticas Q > 0 – reacções exortémicas; o ganho em energia cinética ocorre à custa de uma perda na enegia interna dos objectos que colidem; se o sistema for isolado, a energia total do sistema conserva-se. Q < 0 - reacções endotérmicas a perda de energia cinética ocorre à custa de um ganho de enegia interna dos objectos que colidem; se o sistema for isolado, a energia total do sistema conserva-se. Nota: as reacções nucleares, que ocorrem nos reactores das centrais nucleares, são fortemente exotérmicas, sendo o ganho de energia cinética aproveitado para a produção industrial de energia

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Colisões frontais Macroscópicas quando as velocidades dos objectos antes da colisão são perpendiculares à superfície de colisão, a qual exerce uma força de impacto que lhe é perpendicular se existir conservação momento linear do sistema, as velocidades finais têm a mesma direcção das velocidades iniciais Microscópicas quando as velocidades das partículas antes da colisão têm a direcção da força de interacção que deve ser central (linha de acção da força tem a direcção da linha que une as partículas em interacção)

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Exemplos de colisões macroscópicas colisão frontal superfície de impacto força média que 2 exerce em 1 intervalo de tempo da colisão força média que 1 exerce em 2 resultante das forças externas é desprezável (neste caso exactamente nula) em Dt momento linear do sistema conserva-se velocidades iniciais e finais têm a mesma direcção

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Exemplos de colisões macroscópicas colisão não frontal superfície de impacto y reacção do solo força de reacção do solo (força externa) no objecto 1 não é desprezável em Dt nomento linear do sistema não se conserva na direcção y nomento linear do sistema conserva-se na direcção x velocidade final do objecto 2 não tem a direcção incidente