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Um Experimento para Determinar Valores para a Velocidade e a força Abstrata

Amostra:

Neste experimento determinou-se os valores para a energia cinética e a dinâmica de um sistema antes e depois elástica e inelástica colisões. Usando os valores para a velocidade inicial e a massa de nós, em seguida, os valores calculados para o final de velocidades e em comparação a nossos valores experimentais.

Perguntas & Respostas

1. Em caso de colisões elásticas, o que aconteceria se m1 é muito, muito maior do que o m2? Por outro lado, o que aconteceria se m1 é muito, muito menor do que o m2?

Se m1 é muito maior do que m2, a perda de dinamismo para m1 vai estar perto de 0. Para o nosso experimento m1 vai ter uma velocidade final que é muito perto da velocidade inicial (de acordo com a mantida momentum). A velocidade final do m2 será maior que m1, como ela experimenta a força da m1. Se m1 é muito menor do que o m2 vai manter a maioria de impulso de impacto m2, mas a velocidade de m1 irá mudar de direção. A velocidade final do m2 será perto de 0, como a força de m1 não será grande o suficiente para ultrapassar o atrito estático.

2. Em seu manual de laboratório as equações 4.4 e 4.5 dar o final velocidades dos dois objetos em termos de velocidade inicial e as massas. Agora, o final velocidades que você encontrou em suas provações

coerente com essas equações?

Para o ensaio 1 de colisão elástica, v0 = 0,3 m/s e m1 = 250g e m2 = 250g, a fórmula para a velocidade final de m1, (v1) é calculado como:

v1 = v0*((m1-m2)/(m1+m2))

v1 = 0.3*((250-250)/(250+250))

v1 = 0

v2 é calculado usando a fórmula para v2:

v2 = 2*v0*(m1/(m1+m2))

v2 = 2*0.3*(250/500)

v2 = 0.3

O valor experimental para v1 e v2 de ensaio 1 foram de 0 e de 0,29, respectivamente, estes valores são consistentes com os valores calculados acima.

Para o teste 2 de colisão elástica, v0 = 0,36 m/s, e m1 = 500 g e m2 = 250g, a fórmula para a velocidade final de m1, (v1) é calculado como:

v1 = v0*((m1-m2)/(m1+m2))

v1 = 0.36*((500-250)/(500+250))

v1 = 0.12

v2 é calculado usando a fórmula para v2:

v2 = 2*v0*(m1/(m1+m2))

v2 = 2*0.36*(500/750)

v2 = 0.48

O valor experimental para v1 e v2 de ensaio 1 foram de 0,11 e 0,46, respectivamente, estes valores são consistentes com os valores calculados acima.

Para julgamento em 3 de colisão elástica, v0 = 0.29 m/s, e m1 = 250g e m2 = 500g, a fórmula para a velocidade final de m1, (v1) é calculado como:

v1 = v0*((m1-m2)/(m1+m2))

v1 = 0.29*((250-500)/(250+500))

v1 = -0.10

v2 é calculado usando a fórmula para v2:

v2 = 2*v0*(m1/(m1+m2))

v2 = 2*0.29*(250/750)

v2 = 0.19

O valor experimental para v1 e v2 de ensaio 1 foram -0.07 e 0,17, respectivamente, estes valores são consistentes com os valores calculados acima.

3. Usando a velocidade, faça uma TABELA para o momentum e a energia cinética de cada PAScar

antes e após a colisão? Calcular a porcentagem de diferença entre o TOTAL final e inicial

momentos e energia cinética em cada ensaio, e comentar sobre a conservação da quantidade de movimento e

conservação de energia.

Inicial

Final

% diferença

Julgamento

p

Ke

p

Ke

% diferença p

% diferença Ke

Elastic m1=m2

Setenta e cinco

22.5

72.5

21.025

3.33%

6.56%

Elastic m1>m2

Cento e oitenta

De 64,8

Cento e setenta

58.95

5.56%

9.03%

Elastic m1<m2

72.5

21.025

67.5

15.675

6.9%

25.4%

Inelástica, m1=m2

Cento e quinze

52.9

Uma centena de cinco

22.05

8.7%

58.3%

Para a colisão elástica ensaios de impulso e a energia cinética são principalmente conservada, o ideal é que eles seriam completamente preservados, mas o nosso sistema não é isolado. Outras forças são presentes que nos impedem de obter resultados perfeitos. Na colisão inelástica, o ensaio de impulso é ainda conservada (principalmente), apesar de a energia cinética é perdido, é porque o momento é de não convertidas em energia cinética. O impacto dos carros no inelástica de avaliação converte mais de metade da energia cinética em energia térmica. Para a colisão elástica provações que não observar essa perda, exceto no teste 3, onde a força dos ímãs não é forte o suficiente para manter os veículos do impacto.

4. Na colisão inelástica, por que você precisa para medir apenas uma velocidade final?

Porque as massas são agrupadas com o impacto que rapidamente se equaliza as suas velocidades. Como associado massas de viagem ao longo da pista produzindo uma única velocidade final.

5. Na colisão inelástica, por que você acha que a energia cinética não é conservada?

A energia é convertida em outra forma de energia (térmica) durante a colisão. Especificamente, é porque os dois objetos estão impactando a um outro que a energia cinética é convertida e não conservada.

6. O que a lei física(s), prevê a conservação do momento? Explicar de forma breve e clara.

Esta é previsto pela de Newton 3ª lei que fala sobre a ação-reação pares. A soma das forças em um sistema fechado, será de 0 como cada força tem uma força que está diretamente contra ele. Impulso este é o verdadeiro bem, porque o impulso é, essencialmente, um produto da força.

7. No caso de inelástica, colisões, o que aconteceria se m1 é muito, muito maior do que o m2?

Por outro lado, o que aconteceria se m1 é muito, muito menor do que o m2?

A fórmula para a velocidade final de uma colisão inelástica, é como segue:

v12 = v0*(m1/(m1+m2))

Olhando para a fórmula você pode ver que, como você aumentar m1 bem maiores valores de m2 torna-se insignificante e m1/(m1+m2) começa a se aproximar de 1, isso também significa que ele vai se aproximar da velocidade final (v12). Para nossos propósitos, isso indica que a velocidade final será quase igual à velocidade inicial. Se m1 é muito menor do que m2, em seguida, m1/(m1+m2) começará a abordagem 0 como será a velocidade final.

8. Imagine o PAScars m1 e m2 são, tanto na pista, em repouso, e com seus pára-choques tocar

uns com os outros. A massa m1 = 2 m2. Um fogo de artifício é colocado entre o pára-choques e explode,

enviar a PAScars em direções opostas. Qual foi o impulso inicial do sistema

(antes da explosão)? O que você pode dizer sobre o final da dinâmica do sistema?

O impulso inicial é 0, pois sabemos que p=mv, e a velocidade de carros e fogo de artifício foi de 0. O final da dinâmica do sistema também será 0 se a nós foram a soma de cada vetor de dinamismo do sistema.

Conclusão

Os valores calculados para velocidade final e o momento tinha muito baixa percentagem de erro quando comparados aos valores teóricos. Isso é suficiente para ilustrar os conceitos de laboratório. Nosso sistema de colisões era imperfeito, em que não é um sistema fechado e, portanto, suscetíveis a forças externas.

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