Estudo experimental do coeficiente de restituição elástica em colisões utilizando vídeo-análise

Abstract

Neste artigo realizamos uma breve discussão das leis de conservação do momento linear e da energia em colisões mecânicas. Apresentamos alguns roteiros experimentais para constatar estas leis de conservação em diversas situações onde existem colisões. A lei de conservação do momento será verificada diretamente, medindo as velocidades dos objetos, enquanto que para a lei de conservação da energia exploramos a noção de Coeficiente de Restituição Elástica. Obtivemos os valores experimentais das variáveis do movimento utilizando vídeo-análise e o software livre Tracker. Analisamos colisões binárias entre dois corpos idênticos, colisões rígidas oblíquas de um corpo com uma superfície imóvel e colisões rígidas frontais de um corpo em queda livre com uma superfície horizontal. Para estes casos, analisamos a dependência do coeficiente de restituição com o ângulo de colisão ou com a energia do choque. Verificamos que o coeficiente de restituição depende da energia, sendo menor para altas energia, implicando que nos afastamos do regime linear elástico ao aumentar a energia das colisões.