Pêndulo de Newton

Descrição

O Pêndulo de Newton consiste em uma sequência de cinco pêndulos idênticos de massas esféricas que, quando estão na posição de equilíbrio, cada uma encosta na(s) sua(s) vizinha(s). Quando, de uma lado, algumas (1, 2, 3 ou 4) esferas são levantadas e largadas para colidir com as restantes, acontece que, após a colisão, do outro lado, desloca-se o mesmo número de esferas. O momento linear, que é proporcional à velocidade, é conservado em colisões. Poderíamos então imaginar, por exemplo, que uma esfera colidisse do lado esquerdo com velocidade v e duas esferas fossem deslocadas do lado direito, cada uma com velocidade v/2, o que não violaria a conservação do momento linear; porém isso nunca acontece. A explicação está no fato de as esferas serem tais que a perda de energia em cada colisão é insignificante. Chamamos esse tipo de colisão de "colisão elástica". Sendo a energia conservada em cada colisão e sendo proporcional ao quadrado da velocidade, na situação imaginada anteriormente (duas esferas sendo deslocadas do lado direito, após a colisão inicial), cada uma das duas esferas deslocadas (do lado direito) carregaria, não a metade, mas a quarta parte, (½)² , da energia entregue na colisão inicial (do lado esquerdo), violando assim a conservação da energia. Assim, para que tanto o momento linear quanto a energia cinética sejam conservados simultaneamente, é preciso que o número de esferas deslocadas (de um lado), após a colisão, seja igual ao número de esferas deslocadas originalmente, (do outro lado) antes da colisão.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Neste experimento são abordados conceitos de colisão, conservação da quantidade de movimento linear, conservação, dissipação, transformação de energia e leis de Newton.

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