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Conservação do Momento

Visão Geral

Fonte: Nicholas Timmons, Asantha Cooray, PhD, Departamento de Física & Astronomia, Escola de Ciências Físicas, Universidade da Califórnia, Irvine, CA

O objetivo deste experimento é testar o conceito de conservação do momento. Ao configurar uma superfície com muito pouco atrito, colisões entre objetos em movimento podem ser estudadas, incluindo seu momento inicial e final.

A conservação do impulso é uma das leis mais importantes da física. Quando algo é conservado na física, o valor inicial é igual ao valor final. Para o momento, isso significa que o impulso inicial total de um sistema será igual ao momento final total. A segunda lei de Newton diz que a força em um objeto será igual à mudança no momento do objeto com o tempo. Este fato, combinado com a ideia de que o impulso é conservado, sustenta o funcionamento da mecânica clássica e é uma poderosa ferramenta de resolução de problemas.

Procedimento

1. Entendendo o temporizador do fotogate.

  1. Usando um equilíbrio, meça e grave a massa de cada planador.
  2. Coloque um planador na pista com um temporizador de fotogate.
  3. Ajuste o temporizador do photogate para a configuração "portão".
  4. Quando o planador passar pelo fotogate, ele registrará o tempo em que a bandeira acima do planador passa pelo portão. Em uma viagem de volta, o photogate não exibirá um novo tempo. Alterne o alternador para "ler" para que ele exiba o tempo inicial mais a h

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Resultados

Mesa 1. Resultados de dois planadores de massa igual.

Planador
(julgamento)
Equation 14
(cm/s)
Equation 15
(cm/s)
Equation 16
(cm/s)
Equation 17

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Aplicação e Resumo

Sem a conservação do impulso, os foguetes nunca sairiam do solo. Foguetes não empurram contra nada - eles dependem de impulso para decolar. Inicialmente, o combustível de um foguete e o foguete em si estão imóveis e não têm impulso. Ao lançar, o foguete impulsiona o combustível gasto muito rapidamente. Este combustível gasto tem massa e impulso. Se o momento final deve ser igual ao momento inicial (zero), então deve haver algum impulso na direção oposta do combustível descartado. Assim, o foguete é impuls...

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Tags
Conservation Of MomentumPhysicsClassical MechanicsMomentumMassVelocityExternal ForceNet ForceCollisionsExperimentNewton s Laws Of MotionCue BallPool Table

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0:03

Overview

1:00

Principles of Momentum Conversation

4:16

Measuring Momentum Before and After Collisions

6:40

Data Analysis and Results

8:23

Applications

9:25

Summary

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