2 2 Informe N4


Universidad de Santiago de Chile
Facultad de ciencias
Departamento de física
E4: Impulso, cantidad de movimiento y coeficiente de restitución
Diego Torres Lara1, Carlos Vidal Céspedes2
1Ingeniería Ejecución Eléctrica, Departamento de Ingeniería Eléctrica
2Ingeniería en Biotecnología, Departamento de Ingeniería Química
Resumen
En el presente informe se analizarán dos actividades, con elpropósito de comprobar y demostrar lo que sucede en el movimiento lineal de un cuerpo; la primera corresponde al fenómeno del deslice de un cuerpo unido a un resorte y el segundo al lanzamiento vertical hacia abajo de un cuerpo esférico (Pelota de ping-pong) contra el plano horizontal (En este caso la mesa). El motivo de mencionadas actividades, es poder estudiar y calcular el coeficiente de restituciónque presentan al ser expuestos a distintos tipos de fuerza.
Introducción
La vida diaria está constantemente en movimiento y por ende llena de variaciones y cambios, en todos los aspectos, pero centrándonos físicamente, podemos verlo por ejemplo, cuando se golpe una pelota con un palo de golf o un bate de béisbol.
Pero en dicho ejemplo podemos diferenciar ciertas cosas, si bien ambos tienen encomún el cambio de velocidad de la partícula, en este caso la pelota, son diferentes los cambios de movimientos. Para el primero, cuando se golpea la pelota con un palo de golf, la pelota se encuentra en “reposo” y a partir de una “fuerza extrema” ésta cambia ese estado de reposo; este tipo de cambio de movimiento lo estudiaremos en este informe, como impulso.
Y para el segundo ejemplo, cuando segolpe una pelota con un bate de béisbol, sabemos que la pelota, ya viene con un cierto movimiento, velocidad, y al momento de golpearla con el bate, está claramente cambia el sentido y dirección de movimiento. Es el momento justo en que el bate toca a la pelota, el cambio físico que estudiaremos en este informe y que corresponde al choque de partículas.
Objetivos
Verificación experimental de larelación entre el cambio de momento experimentado por un cuerpo y el impulso aplicado sobre él.
Determinar el coeficiente de restitución de un choque entre una esfera y un plano.
Marco teórico
Un cuerpo en movimiento tiene la capacidad de ejercer una fuerza sobre otro que se encuentra en su camino, por lo tanto se llamará momento Lineal o cantidad de movimiento a la magnitud que permite medir estacapacidad. El momento lineal se define como , por lo tanto el momento lineal es una magnitud de . El momento lineal depende del impulso, ya que esta magnitud mide la variación de este, es decir, el efecto que produce una fuerza que actúa sobre un cuerpo dependerá del tiempo en que está actuando, el impulso es una magnitud vectorial que tiene la dirección y sentido de la fuerza que lo produce;esta se define como impulso mecánico y su fórmula es , su unidad de medida en S.I. es Ns. La ley de conservación de movimiento dice que, si hay dos cuerpos, el momento total de ellos será . Ahora bien, la importancia de ésta radica en lo siguiente: Si el sistema de cuerpos está aislado, es decir, no actúan fuerzas externas, es una cantidad que se conserva.
Ya sabido que es momento lineal podemosdefinir que es un choque, el cual este se produce entre dos cuerpo cuando uno de ellos se encuentra en la trayectoria del otro y por ende se produce el contacto físico, entonces se dice que ha habido una colisión, para ello se ocupa la ley de conservación de movimiento y se igualan el momentum inmediatamente antes y después del choque quedando expresado como: ; ante esto se puede clasificar entres tipos de choques estos son: choque elástico la cual la energía mecánica del sistema inmediatamente antes y después del choque son iguales, choque inelástico y choque plástico o perfectamente inelástico, en el cual no hay conservación de energía cinética, para el caso del choque plástico los cuerpos después del impacto tienen la misma velocidad, es decir siguen juntos. Los choques elásticos,...