Colisão inelástica
Mecânica clássica |
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![]() Diagramas de movimento orbital de um satélite ao redor da Terra, mostrando a velocidade e aceleração. |
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Colisão inelástica é um tipo de colisão na qual a energia cinética do sistema não é conservada. No tempo de impacto (contato), a energia cinética se transforma parcialmente em energia potencial, que é armazenada, e parcialmente se dissipa na forma de calor, efeito joule e energia sonora e é utilizada nas deformações permanentes.[1]
Relação com coeficiente de restituição
Sendo o coeficiente de restituição () a razão entre as velocidades de afastamento e aproximação dos corpos em colisão, a colisão inelástica será definida no caso em que , onde e determinam, respectivamente, os casos de colisão parcialmente inelástica e colisão perfeitamente inelástica.[1]
A fórmula do coeficiente de restituição é dada por:
- [2]
Fórmula
A fórmula da velocidade após uma colisão em uma dimensão é:
onde
- va é a velocidade final do primeiro objeto após o impacto
- vb é a velocidade final do segundo objeto após do impacto
- ua é a velocidade inicial do primeiro objeto depois do impacto
- ub é a velocidade inicial do segundo objeto após o impacto
- ma é a massa do primeiro objeto
- mb é a massa do segundo objeto
- CR é o coeficiente de restituição; se o valor dele é 1, nós temos uma colisão elástica; se o valor dele é 0 nós temos uma colisão perfeitamente inelástica.
No centro de massa do momento a fórmula se reduz para:
Colisão perfeitamente inelástica
Uma colisão perfeitamente inelástica ocorre quando a quantidade máxima de energia cinética de um sistema é perdida. Numa colisão perfeitamente inelástica, isto é, um coeficiente de restituição zero, as partículas em colisão ficam juntas. Em tal colisão, a energia cinética é perdida ao unir os dois corpos. Essa energia de ligação geralmente resulta em uma perda máxima de energia cinética do sistema. O momento linear é conservado quando não há forças externas inferindo no sistema.
Nesse caso a velocidade final é dada por:
[3]
Colisão parcialmente inelástica
Colisões parcialmente inelásticas são a forma mais comum de colisões no mundo real. Nesse tipo de colisão, os objetos envolvidos nas colisões não permanecem juntos, mas alguma energia cinética ainda é perdida. Atrito, som e calor são algumas das maneiras pelas quais a energia cinética pode ser perdida através de colisões inelásticas parciais.[4]
Referências
- ↑ a b UFPB 2019.
- ↑ «O que são colisões elásticas e inelásticas?». Khan Academy. Consultado em 25 de novembro de 2019
- ↑ «PROLICEN - Cursos de Física I - COLISÕES». www.fisica.ufpb.br. Consultado em 25 de novembro de 2019
- ↑ «Colisões - Tipos de Colisões». www.educabras.com. Consultado em 25 de novembro de 2019
Bibliografia
- «Colisão inelástica». Universidade Federal da Paraíba. 2019
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