Choque de particulas

Choques frontales
Choques elásticos

Conservación del momento lineal en las explosiones


En esta página, se describen los choques frontales de dos partículas en el Sistema de Referencia delLaboratorio (Sistema -L) y en el Sistema de Referencia del Centro de Masa (Sistema–C).

Como caso particular, se comprueba la conservación del momento lineal en la explosión de un cuerpo, que dalugar a dos fragmentos que se mueven en la misma dirección pero en sentido contrario.



Choques frontales
Descripción desde el Sistema de Referencia del Laboratorio

Supongamos que la segundapartícula u2=0, está en reposo antes del choque. La conservación del momento lineal

m1u1+m2u2=m1v1+m2v2

De la definición del coeficiente de restitución e

-e(u1-u2)=v1-v2

Despejando lasvelocidades después del choque v1 y v2

Teniendo en cuenta que la velocidad del centro de masas es

Podemos escribir las expresiones de la velocidad de las partículas después del choque v1 y v2 deforma más simplificada y fácil de recordar.

v1=(1+e)Vcm-eu1
v2=(1+e)Vcm-eu2

Si la segunda partícula está en reposo antes del choque, u2=0. Las velocidades después del choque v1 y v2 serán.Descripción desde el Sistema de Referencia del Centro de Masa

Velocidad de las partículas respecto del Sistema-C antes del choque

Velocidad de las partículas respecto del Sistema-C después delchoque


v1cm=-e·u1cm
v2cm=-e·u2cm

La velocidad de ambos objetos después del choque en el Sistema-C se reducen en un factor e.

Comprobamos también que se cumple el principio de conservacióndel momento lineal en el Sistema-C

m1·u1cm+m2·u2cm=0
m1·v1cm+m2·v2cm=0

Energía perdida en el choque
La energía perdida en la colisión Q la podemos hallar como la diferencia de las energíascinéticas después del choque y antes del choque en el Sistema-L.

Pero es mucho más fácil calcular esta diferencia en el Sistema-C.

Ejemplo:

Primera partícula: m1=1, u1=2

Segunda partícula:...