Choque Unidimensional

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR
UPIICSA

*=Laboratorio de Mecánica Clásica=*
PRÁCTICA DOS
CHOQUE UNIDIMENSIONAL
1IM57






Resumen:

Al realizar la práctica, mediante la elaboración del experimento de choque unidimensional se pudo obtener una reafirmación en los conocimientos que se tenían con respecto a este un fenómeno físico, que muestra lascaracterísticas energéticas y cinemáticas de un objeto cuando realiza una colisión con otro objeto.

Al inicio se tuvo que ir por el material que se necesitaría en la práctica, posteriormente se colocó el material y se armó correctamente, el riel para colchón de Aire, fue conectado con el compresor y en él se puso el deslizador.

Se realizaron 25 mediciones para ver como reaccionaba el choqueunidimensional, en el riel.

Marco teórico

Choque:

Figura 1.1
Choque central directo y choque central oblicuo
Figura 1.1
Choque central directo y choque central oblicuo
Un encuentro entre dos partículas que ocurre en un intervalo muy corto de tiempo y durante el cual los dos cuerpos ejercen entre si fuerzas relativamente grandes se llama un choque. Se llama línea de choque a la normal comúnde las superficies en contacto durante el choque. Si los centros de masa de los dos cuerpos que chocan están sobre esta línea, se dice que el choque es un choque central. De otro modo el choque es excéntrico.
Si la dirección de las velocidades es la de la línea de choque, se dice que es un choque directo (Figura 1.1).
Si por otra parte, una o ambas partículas se mueven en direccionesdiferentes a la de la línea de choque se dice que es un choque oblicuo (Figura 1.2).

Figura 1.2
a) Antes del choque
b) Deformación máxima
c) después del choque
Figura 1.2
a) Antes del choque
b) Deformación máxima
c) después del choque

Colisiones:

En una colisión intervienen dos objetos que ejercen fuerzas mutuamente. Cuando los objetos están muy cerca entre sí o entran encontacto, interaccionan fuertemente durante un breve intervalo de tiempo.
Las fuerzas de éste tipo reciben el nombre de fuerzas impulsivas y se caracterizan por su acción intensa y breve. Un caso de este tipo de interacción, por ejemplo, es la colisión de dos carros que lleven montados parachoques magnéticos. Estos interactúan incluso sin llegar a tocarse, es lo que se considera colisión sin contacto.Las fuerzas que se ejercen mutuamente son iguales y de sentido contrario. Si el choque es elástico se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque.
Si el choque es inelástico la energía cinética no se conserva y, como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones yaumento de su temperatura.
Según la segunda ley de Newton la fuerza es igual a la variación del momento lineal con respecto al tiempo. Si la fuerza resultante es cero, el momento lineal constante. Ésta es una ley general de la Física y se cumplirá ya sea el choque elástico o inelástico. En el caso de un choque:

Esto supone, en el caso especial del choque, que el momento lineal  antes de lainteracción será igual al momento lineal  posterior al choque.
Para caracterizar la elasticidad de un choque entre dos masas se define un coeficiente de restitución como:

Este coeficiente varía entre 0 y 1, siendo 1 el valor para un choque totalmente elástico y 0 el valor para uno totalmente plástico o inelástico.

Material:

* Riel para colchón de Aire.
* Deslizador
* CompresorDesarrollo experimental:

Datos:

Xinicial=10CM Xfinal=174CM
Hinicial: 8.37CM Hfinal: 4.37CM
| X1 | X2 | T | X1 (diferencia) | X2 (diferencia) |
1 | 116 | 148 | 3.69 | 58 | 26 |
2 | 99 | 144 | 3.72 | 75 | 30 |
3 | 120 | 154 | 4.1 | 54 | 20 |
4 | 170 | 173.5 | 6.6 | 4 | 0.5 |
5 | 116 | 154 | 3.9 | 58 | 20 |
6 | 103 | 139 | 3.5 | 71 | 35 |
7 | 104 | 143 | 3.8...