Colisões Elásticas e Conservação do Momento

1 · Prever

Duas bolas idênticas rolam uma em direção à outra com a mesma velocidade e colidem elasticamente. Após a colisão, como se comparam suas velocidades com as anteriores?

• Cada bola salta para trás na mesma velocidade com que entrou
• Ambas as bolas param no ponto de colisão
• Ambas as bolas continuam inalteradas, como se passassem uma pela outra

2 · Preparar

1. Abra a simulação de colisão elástica e pressione Redefinir.
2. Confirme se ambas as bolas têm massa igual e defina a velocidade de aproximação para cada tentativa abaixo (a bola A se move para a direita, a bola B se move para a esquerda na mesma velocidade).
3. Pressione Reproduzir, observe as sondas de momento em ambas as bolas e registre a leitura de momento da Bola A logo após as bolas se separarem.

3 · Coletar Dados

Plote a velocidade de aproximação v (eixo x) em relação à energia cinética da bola A antes da colisão (eixo y).

4 · Analisar

1. Mostre seu trabalho calculando o momento da bola A antes da colisão (p = mv) para uma tentativa e compare-o com a leitura da sonda de momento da simulação.
2. Compare o momento da bola A antes e depois da colisão. O que a mudança de sinal lhe diz sobre sua direção? O momento total da bola A + bola B é conservado?

5 · Aprofundar

1. Como você esperaria que o momento de recuo fosse diferente da sua previsão idealizada e por quê?
2. Se a bola B fosse duas vezes mais pesada que a bola A, a bola A ainda quicaria para trás? Use as fórmulas gerais de colisão elástica para raciocinar sobre isso.

A física por trás deste experimento

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