Coeficiente de Restituição: Definição, Explicação e Fórmula

Anonim

O coeficiente de restituição é definido como a razão entre a velocidade final e a velocidade inicial entre dois objetos após a colisão. Outra maneira de dizer isso é que o coeficiente de restituição é a razão dos componentes de velocidade ao longo do plano normal de contato após e antes da colisão.

Como seu nome significa, o coeficiente de restituição é na verdade uma medida da “restituição” (isto é, o que você devolve) de uma colisão entre dois objetos, ou em outras palavras, quanto da energia cinética permanece depois que dois objetos colidem.

Um basquete saltitante capturado com um flash estroboscópico a 25 imagens por segundo. Observe que a altura da bola diminui a cada salto subseqüente. (Crédito da foto: MichaelMaggs / Wikimedia Commons)

Se você é um entusiasta da física, provavelmente entendeu a descrição acima mencionada do coeficiente de restituição, mas se a física não é o seu ponto forte, deixe-me dar alguns passos para trás e dar-lhe um pouco de "fundo" sobre isso. entidade de som complexo.

Uma breve explicação do coeficiente de restituição

Quando duas bolas colidem, sua velocidade após a colisão depende do material do qual elas são feitas.

Vamos supor que uma bola de borracha salta sobre uma superfície plana e dura. Obviamente, a bola de borracha vai se recuperar da superfície, mas com apenas uma fração de sua energia original, porque todas as colisões reais são inelásticas. ( Nota: Se essa colisão fosse elástica, a bola teria se recuperado com a mesma quantidade de energia que tinha antes de atingir a superfície).

Você vê, quando você 'deforma' algo colidindo-o com outra coisa (digamos, quando você pula uma bola de basquete no chão), uma fração de sua energia original é perdida. É por isso que a bola de basquete fica mais baixa a cada colisão - à medida que sua energia é convertida em calor / vibrações.

Quando a bola salta, ela continua perdendo energia e se torna menos e menos "saltitante".

Neste caso, você pode pensar no coeficiente de restituição como uma entidade que lhe diz quão eficiente é o processo de "rejeição". Quanto mais eficiente, mais "saltitante" será o basquete.

Valores do coeficiente de restituição

Coeficiente de Fórmula de Restituição

Ao considerar uma colisão unidimensional de dois objetos, A e B, o coeficiente de restituição pode ser calculado por:

No caso de uma bola quicando em uma superfície plana e estacionária, o coeficiente de restituição é:

Essas fórmulas poderiam ser usadas para calcular o valor do coeficiente de restituição com diferentes variáveis ​​disponíveis.