Integrante de la actividad: aplicar el concepto de la 4 ª etapa de la realización de experimentos

Actividad Integradora

En esta actividad aplicaras los conceptos de la etapa 4 realizando un experimento. Sin embargo deberás ampliar además tus conocimientos sobre análisis grafico del movimiento en una dimensión para obtener las velocidades de los deslizadores antes y después del choque.

Forma equipos de trabajo de un máximo de cuatro personas para realizar el experimento ¨Colisiones¨ que se describe enseguida.

Objetivo

Comprobar experimentalmente la ley de conservación de la cantidad de movimiento en choques inelásticos

Análisis teórico

Isaac Newton definió la cantidad de movimiento (p) como el producto de masa por la velocidad (mv) de un objeto. La cantidad de movimiento total en un sistema, vectorial de las cantidades de movimiento de cada uno de los cuerpos que los conforman. Las colisiones entre los cuerpos pueden ser elásticas o inelásticas. Un choque es elástico cuando se conserva la energía cinética y es inelástico cuando no se conserva, en ambos casos la cantidad de movimiento antes del choque es igual a la cantidad de movimiento después de este. Experimentalmente se observa que cuando ocurren choques entre cuerpos, la cantidad de movimiento total del sistema no varía, lo cual constituye el principio de conservación de la cantidad de movimiento y es una regla invariable de la naturaleza.

En este experimento, simularemos un choque completamente inelástico, es decir, un choque en el que los cuerpos quedan unidos después de la colisión. Uno de ellos inicialmente se encontrara en reposo.

Material.

1 sistema de flotación lineal.

1 bomba de aire.

1 generador de chispas.

2 deslizadores: uno con electrodo de chispas.

1 regla de chispeo.

1 banda de hule.

1 papel de registro.

1 regla graduada.

1 cinta adhesiva.

1 trozo de hilo.

1 bascula.

1 trozo de cinta adhesiva o velcro.

Procedimiento.

1. Instala y nivela el sistema de flotación lineal.

2. Coloca la tira de papel de registro en la regla de chispeo y conecta el generador de chispa al sistema de flotación. No enciendas el generador de chispas todavía.

3. Coloca sobre el riel del sistema de flotación dos deslizadores (de masa conocida). El deslizador 1 estará equipado con el electrodo de chispeo que ajustaras colocando una de las puntas de alambre del mismo a una distancia de 0.5cm aproximadamente de la tira de papel de registro, y la otra a la misma distancia del alambre que se encuentra a lo largo del riel. El otro deslizador (2) lo colocaras en la parte central del riel de flotación d3e tal forma que permanezca en reposo pues el primero lo impactara durante la prueba (recuerda que es un experimento de colisiones o choques entre dos cuerpos). Ambos deslizadores deberán tener cinta adhesiva o velcro en el punto de contacto para que puedan quedar unidos después de la colisión.

4. Con un lapiz sujeta el deslizador 1 del pasador metálico.

5. Enciende la bomba de aire y el g3enerador de chispas. Selecciona una frecuencia de chispeo de 5 chispazos por segundo, es decir, un chispazo cada 0.2 segundos.

6. Prepa el deslizador 1 y oprime el botón del generador de chispa, para tomar el segundo. Como referencia del movimiento.

7. Lanza el deslizador 1 quitando el lápiz

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