Choques inlasticos

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Informe de Laboratorio: Colisiones perfectamente inelásticas

Un grupo de ingenieros está encargado de diseñar el mecanismo de acople entre dos naves espaciales.
Una nave debe moverse cuidadosamente para lograr la posición correcta de manera que se enganche el mecanismo de acople con la nave estacionaria. Puesto que las naves llevan cargas diferentes y consumen diferentes cantidades decombustible, sus masas son distintas. Es necesario determinar la velocidad de las naves acopladas en función de la velocidad que tiene la nave que se aproxima a la que está estacionaria, y de sus masas. Un buen modelo para estudiar la situación consiste en utilizar dos carritos y una pista de laboratorio para determinar la velocidad de dos objetos que quedan unidos después de colisionar.

CUANDO DOSOBJETOS PERMANECEN UNIDOS DESPUÉS DE COLISIONAR, ¿CUÁL ES
LA VELOCIDAD FINAL DE LOS OBJETOS COMO FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD INICIAL
DEL OBJETO MÓVIL Y DE SUS MASAS?

Equipo
Usted usará los carritos y las pistas con los cuales se ha familiarizado en los laboratorios anteriores.
Para que los carros queden unidos después de la colisión debe enfrentarlos por el lado donde tienen tela Velcro. Tambiéndispondrá de pesas para cambiar las masas de los objetos en colisión y del Smart Timer y las fotocompuertas para medir las velocidades.

Preguntas
1. Elabore diagramas que muestren la situación antes y después de la colisión. Dibuje los vectores velocidad

Antes Después

2. ¿Puede aplicar la ley de conservación de momento a esta situación? En casoafirmativo, hágalo

Si puedo aplicarla,
MAxViA+MBxViB= MAxVfA+MBxVfB
VfA=VfB
MAxViA+MBxViB=Vf(MA+MB)
Vf= (MAxViA+MBxViB)/(MA+MB)

Predicciones
1. ¿Cuál es la velocidad final de los dos carros después de la colisión en función de la velocidad inicial del carro A y las masas de ambos carros?

ViB=0
Vf= (MAxViA+MBxViB)/(MA+MB)
Vf= (MAxViA+MBx0)/(MA+MB)
Vf= (MAxViA+0)/(MA+MB)
Vf=(MAxViA)/(MA+MB)

2. Manteniendo constante la masa total de los dos carros (mA + mB = constante), considere los tres casos siguientes:

a. El carro incidente tiene mayor masa que el carro estacionario
b. El Las masas de los carros son iguales
c. carro incidente tiene menor masa que el carro estacionario

En los tres casos compare la velocidad final (magnitud y dirección)de los dos carros unidos, con la velocidad inicial del móvil incidente

Para los tres casos la dirección de la velocidad final es igual a la de la velocidad incial del carro 1, la magnitud si varia de tal forma que

a) MA>MB
Para este caso como la cantidad de movimiento del carro de masa MA es P=MAxV= cantidad de movimiento total del sistema, ahora como aumentamos la masa en unacantidad de y la cantidad de movimiento se conserva entonces la velocidad final de los dos carros debe ser reducirse de la incial del carro de masa MA tal que P= MAxV=(MA+(1/x).MA)x(V-z)

b) MA=MB
Como la cantidad de movimiento del carro de masa MA es P=MAxV= cantidad de movimiento total del sistema, ahora como aumentamos la masa al doble y la cantidad de movimiento se conserva entonces lavelocidad final de los dos carros debe ser la mitad de la incial del carro de masa MA tal que P=MAxV=2MAx(V/2).

c) MA<MB
Como la cantidad de movimiento del carro de masa MA es P=MAxV= cantidad de movimiento total del sistema, ahora como aumentamos la masa al doble y la cantidad de movimiento se conserva entonces la velocidad final de los dos carros debe ser la mitad de la incial del carrode masa MA tal que
P=( MA+xMa)x(V/x)= MAxV

Exploración
Realice varios ensayos para asegurarse de que los carros quedan unidos después del choque.
Encuentre masas y velocidades iniciales que produzcan resultados confiables.

Mediciones
Mida las velocidades de los carros usando el Smart Timer y las fotocompuertas. Analice los resultados que va obteniendo para asegurarse de que son...
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