LABORATORIO DE FÍSICA PRÁCTICA #12
Enviado por JUAN SEBASTIAN CORREDOR LOPEZ • 2 de Julio de 2020 • Prácticas o problemas • 1.214 Palabras (5 Páginas) • 138 Visitas
LABORATORIO DE FÍSICA
PRÁCTICA #12
COLISIONES
OSCAR ANTONIO VALERO CARVAJAL
INTEGRANTES
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
BOGOTA DC
1. OBJETIVOS
- OBJETIVO GENERAL
- Analizar la colisión elástica e inelástica de dos cuerpos que se mueven en una superficie.
- Objetivos específicos
- Determinar y analizar el tiempo expuesto por los sensores que miden las colisiones
- Comprobar la no conservación de la energía de choques inelásticos.
- Analizar el momento lineal de los dos cuerpos que integran el sistema
2. MARCO TEORICO
COLISIONES
Cuando dos o más cuerpos se aproximan entre sí, entre ellos actúan fuerzas internas que hacen que su momento lineal y su energía varíen, produciéndose un intercambio entre ellos de ambas magnitudes. En este caso se dice que entre los cuerpos se ha producido una colisión o choque. Es preciso recalcar que, para que se produzca una colisión, no es necesario que los cuerpos hayan estado físicamente en contacto en un sentido microscópico; basta que se aproximen lo suficiente como para que haya habido interacción entre ellos
La característica fundamental de una colisión es que las fuerzas que determinan lo que ocurre durante la misma son únicamente fuerzas internas (de interacción entre los distintos cuerpos que colisionan).
ENERGÍA
La variación de energía cinética de un sistema de partículas viene dada por:
Ilustración 1. Variación de la energía Cinética[pic 1]
En una colisión las fuerzas relevantes son las fuerzas internas, por lo que la expresión anterior puede escribirse:
Ilustración 2. Variación de la energía Cinética definitiva[pic 2]
A partir de aquí podemos distinguir dos tipos de colisiones: aquellas en que las fuerzas internas no hacen trabajo y en las que sí que lo hacen.
CHOQUE ELASTICO
Un choque elástico es aquél en que las fuerzas internas no hacen trabajo. De la ecuación anterior se deduce que en este caso la energía cinética del sistema de partículas se conserva durante el choque.
Ilustración 3. Ecuación de Choque Elástico
[pic 3]
Un ejemplo claro es una pelota de tenis y la raqueta después del choque siguen con la misma forma, no presenta deformaciones
Ilustración 4. Ejemplo Choque elástico
[pic 4]
CHOQUE INELASTICO
Un choque inelástico es un tipo de choque en el que la energía cinética no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su temperatura. En el caso ideal de un choque perfectamente inelástico entre objetos macroscópicos, estos permanecen unidos entre sí tras la colisión. El marco de referencia del centro de masas permite presentar una definición más precisa.
En un choque inelástico las fuerzas internas hacen trabajo, por lo que la energía cinética del sistema ya no permanece constante, aunque el momento lineal sigue conservándose. Si el trabajo de las fuerzas internas es negativo, la energía cinética del sistema disminuirá durante la colisión.
La principal característica de este tipo de choque es que existe una disipación de energía, ya que tanto el trabajo realizado durante la deformación de los cuerpos como el aumento de su energía interna se obtiene a costa de la energía cinética de los mismos antes del choque. En cualquier caso, aunque no se conserve la energía cinética, sí se conserva el momento lineal total del sistema.
El grado de inelasticidad de un choque viene determinado por el coeficiente de restitución:
Ilustración 4. Coeficiente de restitución.[pic 5]
Un ejemplo claro de esto es el choque de un auto contra un obstáculo, ya que este desforma al vehículo, por lo que las fuerzas internas hacen trabajo y el choque es inelástico. La energía cinética disminuye.
Ilustración 5. Choque Inelástico
[pic 6]
3. PREGUNTAS ORIENTADORAS
- ¿Qué el momento lineal?
La cantidad de movimiento o momento lineal es una magnitud vectorial que relaciona la masa y velocidad de un cuerpo de la siguiente forma:
p=m⋅v
Donde:
p: Es el momento lineal. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el kg·m/s.
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