Conservación De La Energía

1. OBJETIVOS:

Comprobar experimentalmente la conservación del momentum lineal.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Verificar experimentalmente que el mometum lineal es una cantidad vectorial.

 Comprobar la conservación del momentum lineal en una dimensión.

 Comprobar la conservación del momentum lineal en dos dimensiónes.

El choque se define como la colisión entre dos o más cuerpos.

Un choque físico o mecánico es percibido por una repentina aceleración o desaceleración causada normalmente por un impacto, por ejemplo, de una gota de agua, aunque también una explosión causa choque; cualquier tipo de contacto directo entre dos cuerpos provoca un choque. Lo que mayormente lo caracteriza es la duración del contacto que, generalmente, es muy corta y es entonces cuando se transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos.

Un choque suele medirse con un acelerómetro. Esto describe un choque de pulso, como una parcela de aceleración en función del tiempo. La aceleración se puede tomar en unidades de metro por segundo al cuadrado. A menudo, por conveniencia, la magnitud de un choque se mide como un múltiplo de la aceleración de la (gravedad), g, que tiene un valor de 9,80665 m/s2 a nivel del mar. Así, un choque de "20g" es equivalente a aproximadamente 196 m/s2. Un choque puede ser caracterizado por la aceleración máxima, la duración y la forma del pulso de choque (la mitad seno, triangular, etc.)

Efectos de choque

La mecánica de choque tiene el potencial de dañar, deformar, etc:

• Un cuerpo frágil se puede fracturar. Por ejemplo, dos copas de cristal pueden romperse en caso de colisión una contra el otra. Una cizalla en un motor está diseñada para la fractura con cierta magnitud de choque.

• Un objeto dúctil se puede doblar por una conmoción (deformar). Por ejemplo, una jarra de cobre se puede curvar cuando cae en el suelo.

• Algunos objetos no se dañan por un único choque, pero si se produce fatiga en el material con numerosas repeticiones de choques de bajo nivel.

• Un efecto de choque puede resultar sólo daños menores, que pueden no ser críticos para su uso. Sin embargo, daños menores acumulados de varios efectos de choques, eventualmente resultarán en que el objeto sea inutilizable.

• Un choque puede no producir daño aparente de inmediato, pero podría reducir la vida útil del producto: la fiabilidad se reduce.

• Algunos materiales como los explosivos se pueden detonar con mecánicas de choque o impacto.

Consideraciones

Cuando las pruebas de laboratorio, la experiencia sobre un terreno, o de ingeniería indica que un objeto puede ser dañado por un choque, debería considerarse tener algunas precauciones:

• Reducir y controlar la fuente de entrada del choque (origen).

• Modificar el objeto para mejorar su resistencia o mejorar el control del choque.

• Usar amortiguadores o algún material que absorba el golpe (como materiales muy deformables) a fin de controlar la transmisión del choque sobre el objeto, esto reduce el pico de aceleración y amplía la duración del choque.

• Plan de fracasos: Aceptar algunas pérdidas. Tener sistemas redundantes; utilizar los más seguros; etc.

Tipos de choque

Choque perfectamente elástico

En los choques perfectamente elásticos, además de la cantidad de movimiento, también se conserva la energía cinética total del sistema.

También se conservan las formas de los cuerpos y no hay energía perdida por rozamiento, calor, etc. El coeficiente de restitución en este tipo de choques vale 1.

K = 1

Ec1(0) + Ec2(0) = Ec1(f) + Ec2(f)

K = Coeficiente de restitución

Ec1(0), Ec2(0) = Energía cinética

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