choques elasticos

Rebotes en el plano horizontal.
Equipo F´
ısicos
8 de septiembre de 2013

1.

Introducci´n.
o

En este trabajo se habla del rebote de pelotas, una pr´ctica complicada en
a
el sentido de interpretaci´n y restricci´n de las variables que se contemplar´n
o
o
a
en dicho experimento. Para eso se ha realizado esta pequea gu´ metolog´gica,
ıa
o
donde se trata intuitivamente de darsoluci´n con solo las observaciones del
o
fen´meno, el an´lisis de los datos se realizar´ posteriormente.
o
a
a

2.

Hip´tesis.
o

1. ¿Por qu´ las pelotas en caida libre vertical llegan a diferentes alturas
e
despu´s de cada rebote?
e
Respuesta
1. Las pelotas llegan a diferentes alturas debido a la capacidad que tienen
para regresar a su forma original, otro factor que afecta a estefen´meno
o
es la altura de donde se deja caer, el tipo de material de la pelota y del
sistema de donde es rebotado.

3.

Experimento.

Para comprobar esta hip´tesis es necesario aproximaciones, como la altura
o
de donde se deja caer, cuanto tiempo tarda en caer, la altura que tiene el primer
rebote, de que material est´ constituida la pelota, el peso, el lugar de rebote y
a
si lapelota esta hueca o no.

3.1.

Material.

1. Cr´nometro.
o
2. Metro.
3. B´scula granataria.
a

1

4. C´mara.
a
5. Soporte universal.

3.2.

Desarrollo.

Se planea fijar el soporte a cierta altura considerable en la que podamos dejar
caer las pelotas y asimismo poder grabarlas con la c´mara de video para analizar
a
mas tarde esos datos, y poder obtener conclusiones pararesolver nuestras dudas
acerca de los choques verticales.

3.3.

Observaciones del experimento.

a) Pelota de tenis
1. La pelota tuvo un choque inel´stico.
a
2. Disminuci´n de energ´
o
ıa.
3. Tiene muy pocos botes.
b) Pelota de golf
1. Pierde menos energ´ que la pelota de tenis.
ıa
2. La pelota reboto mas veces que la de tenis.
3. Tiene un sonido mas grave.
c) Pelota extra˜a
n
1.El primer impacto que tuvo la pelota con el suelo perdi´ m´s de la mitad
o a
de energ´ potencial.
ıa
2. No logramos definir el material.
3. Reboto menos de tres veces

3.4.

Observaciones generales.

1. Todas las pelotan tienen una perdida de energ´ potencial aunque esta
ıa
var´
ıa.
2. Todas tuvieron choques inel´sticos.
a
3. Rebotan de diferente manera seg´n donde impacten.
u

24.

Teor´
ıa.

En esta parte se explican las matem´ticas que vamos a utilizar, con estas
a
trataremos obtener conclusiones sobre los choques en caida libre, puesto que el
problema principal es que esto no es un choque el´stico, entonces no podemos
a
simplete ocupar las f´rmulas de Newton, si no que consideramos la perdida de
o
energ´ que existe en cada choque, para as´ poderdeterminar su relaci´n de
ıa
ı
o
perdida.
Aparte de lo que ya sabemos de f´
ısica mencionaremos un concepto que es
importante para nuestro expermiento, el cual es el siguiente, el coeficiente de
restituci´n:
o
Se ha encontrado experimentalmente que en una colisi´n frontal de dos esfeo
ras s´lidas como las que experimentan las bolas de billar, las velocidades despu´s
o
e
del choque est´nrelacionadas con las velociddades antes del choque, por la exa
presi´n.
o
v1 − v2 = −e(u1 − u2 )
(1)
donde e es el coeficiente de restituci´n y tiene un valor entre 0 y 1. Esta relaci´n
o
o
fue propuesta por Newton y tiene validez solamente aproximada. El valor de
uno es para un choque perfectamente el´stico y el valor de cero para un choque
a
perfectamente inel´stico.
a
El coeficiente derestituci´n es la raz´n entre la velocidad relativa de alejao
o
miento, y la velocidad relativa de acercamiento de las part´
ıculas.

4.1.

Rebotes sucesivos.

1. Primer rebote.
La velocidad de la pelota antes del choque con el suelo se calcula aplicando
el principio de conservaci´n de la energ´
o
ıa:
mgh =

1
(mu2 ),
1
2

u1 =

2gh.

(2)

La velocidad de la pelota...