Colisiones Elasticas

Universidad de Costa Rica


Laboratorio de Física General I


FS0211

Colisiones Elásticas

Integrantes

Gonzáles Parra Douglas Steven B02759

Gutiérrez Villalta Yerling Ivette B02941

Vásquez Hernández Didie r A96652

Vásquez Hernández Rebeca B06716

Objetivos Comprobar que en todo tipo de colisiones se conserva la cantidad de movimiento lineal.
 Comprobar que en las colisiones elásticas se conserva la energía cinética.
 Relacionar las variaciones en la cantidad de movimiento lineal de dos objetos durante una colisión de la conservación de la energía en un choque.

Introducción

Una colisión se puede definir como la interacción que se da entredos o más cuerpos en un espacio que tiene lugar en un intervalo corto de tiempo y en una región delimitada en el mismo espacio.
En este laboratorio utilizaremos una herramienta muy importante para experimentar las colisiones, dicha herramienta es el Riel de neumático, que es un aparato de laboratorio utilizado para estudiar las colisiones en una dimensión. Una de las ventajas es que con el rielneumático se pueden modificar los parámetros más importantes: masas, velocidades iniciales, permitiéndonos llevar a cabo una gran variedad de experimentos con colisiones elásticas, no elásticas y perfectamente elásticas e inelásticas.
Los movimientos de los cuerpos después de una colisión pueden calcularse, a partir de sus movimientos anteriores, si se conoce la fuerza que actúa durante lacolisión y si se pueden resolver las ecuaciones de movimiento. A menudo estas fuerzas no se conocen. Sin embargo, el principio de la conservación de la cantidad de movimiento debe ser válido durante la colisión. Aunque no conozcamos los detalles de la interacción, en muchos casos podemos utilizarlo para predecir los resultados de la colisión. En el laboratorio utilizaremos estos conceptos muy útiles,para obtener los resultados de este experimento.

Marco teórico

Si un camión de 18 ruedas choca de frente con un auto compacto, ¿qué es lo que determina hacia dónde se mueven los restos después del choque? ¿Por qué es mucho más probable que los tripulantes del auto salgan heridos que los del camión? ¿Cómo decide usted la dirección que debe darle a la bola blanca en el billar para meter la bolaocho en una canastilla?
Algo que tienen en común estas preguntas es que no pueden contestarse aplicando directamente la segunda ley de Newton, ΣF = ma, porque actúan fuerzas sobre las que sabemos muy poco: las fuerzas que actúan entre el auto y el camión, o entre dos bolas de billar. Lo curioso es que esta práctica veremos que no necesitamos saber nada acerca de esas fuerzas para contestar apreguntas de este tipo.
Nuestro enfoque usa dos conceptos nuevos, cantidad de movimiento e impulso, y una nueva ley de conservación, la conservación de la cantidad de movimiento, tan importante como la de la conservación de la energía. La ley de la conservación de la cantidad de movimiento es válida aún en situaciones en las que las leyes de Newton son inadecuadas, como cuerpos que se mueven con unarapidez muy alta (cercana a la de la luz) u objetos muy pequeños (como los constituyentes de los átomos). En el ámbito de la mecánica newtoniana, la conservación de la cantidad de movimiento nos permite analizar muchas situaciones que serían muy difíciles si usáramos las leyes de Newton directamente. Entre ellas están los choques, donde dos cuerpos que chocan ejercer, uno sobre otro, fuerzas muygrandes durante un tiempo muy corto.
La conservación de la cantidad de movimiento es un concepto particularmente útil cuando se consideran colisiones. Una colisión es una interacción entre dos o más objetos que tiene lugar en un intervalo corto de tiempo y en una región delimitada del espacio. Uno o varios objetos penetran en una región del espacio e interaccionan rápidamente dentro de...