Colisión o choque de tres partículas

TABLA DE CONTENIDO

1.

EXPERIMENTO UNO: TEOREMA DEL TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA:... 2

2.

EXPERIMENTO DOS: COLISIONES ELÁSTICAS E INELÁSTICAS ............... 7
2.1 Colisión Elástica. ........................................................................................... 7
2.2 Colisión Inelástica........................................................................................ 14

1. EXPERIMENTO UNO: TEOREMA DEL TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA:
Objetivo: haciendo uso del teorema del trabajo y la energía cinética medir el
coeficiente de rozamiento cinético entre el plano y el bloque para contrastarlo con
el inicialmente ajustado.
Programa: Laboratorio Virtual Physical Science

2

Objetos Utilizados: Rampa, Bloque y Gravedad

Resultados del laboratorio:
Unavez realizados los pasos indicados en el laboratorio Virtual Phisical Science,
para el ejercicio propuesto, que se consideró un bloque de masa de 10 kg que se
desliza por una rampa que forma una inclinación de 45º con la horizontal. Con los
datos obtenidos (X, Y, Vx y Vy) se calculó el valor de la posición (r) sobre la rampa
para cada pareja (X, Y); así mismo se calculó la rapidez (v) para cadapareja (Vx,
Vy).

3

t(sec)
0,0000
0,1310
0,2320
0,3360
0,4420
0,5460
0,6520
0,7570
0,8600
0,9650
1,0710
1,1770
1,2830
1,3910
1,4960
1,6010
1,7080
1,8130
1,9230
2,0230
2,1230
2,2230
2,3290
2,4350
2,5410
2,6480
2,7520
2,8570
2,9660
3,0700
3,1770
3,2820
3,3890
3,4930
3,6000
3,7975

x(m)
-35,3553
-35,3133
-35,2234
-35,0786
-34,8764
-34,6242
-34,3131-33,9504
-33,5421
-33,0723
-32,5432
-31,9590
-31,3197
-30,6117
-29,8685
-29,0712
-28,2032
-27,2968
-26,2893
-25,3218
-24,3054
-23,2399
-22,0569
-20,8189
-19,5257
-18,1645
-16,7877
-15,3438
-13,7877
-12,2487
-10,6099
-8,9472
-7,1972
-5,4425
-3,5818
0,0000

y(m)
35,3553
35,3133
35,2234
35,0786
34,8764
34,6242
34,3131
33,9504
33,5421
33,0723
32,5432
31,959031,3197
30,6117
29,8685
29,0712
28,2032
27,2968
26,2893
25,3218
24,3054
23,2399
22,0569
20,8189
19,5257
18,1645
16,7877
15,3438
13,7877
12,2487
10,6099
8,9472
7,1972
5,4425
3,5818
0,0000

v_x(m/s)
0,0000
0,6423
1,1376
1,6475
2,1673
2,6772
3,9700
3,7118
4,2169
4,7317
5,2515
5,7712
6,2910
6,8205
7,3354
7,8502
8,3749
8,8897
9,4291
9,9194
10,4098
10,900111,4198
11,9396
12,4593
12,9840
13,4940
14,0088
14,5433
15,0532
15,5779
16,6174
16,6174
17,1273
17,652
18,6204

v_y(m/s)
0,0000
-0,6423
-1,1376
-1,6475
-2,1673
-2,6772
-3,9700
-3,7118
-4,2169
-4,7317
-5,2515
-5,7712
-6,2910
-6,8205
-7,3354
-7,8502
-8,3749
-8,8897
-9,4291
-9,9194
-10,4098
-10,9001
-11,4198
-11,9396
-12,4593
-12,9840
-13,4940
-14,0088-14,5433
-15,0532
-15,5779
-16,6174
-16,6174
-17,1273
-17,6520
-18,6204

r
0,00
0,06
0,19
0,39
0,68
1,03
1,47
1,99
2,56
3,23
3,98
4,80
5,71
6,71
7,76
8,89
10,11
11,40
12,82
14,19
15,63
17,13
18,81
20,56
22,39
24,31
26,26
28,30
30,50
32,68
35,00
37,35
39,82
42,30
44,93
50,00

v
0,00
0,91
1,61
2,33
3,07
3,79
5,61
5,25
5,96
6,69
7,43
8,16
8,909,65
10,37
11,10
11,84
12,57
13,33
14,03
14,72
15,42
16,15
16,89
17,62
18,36
19,08
19,81
20,57
21,29
22,03
23,50
23,50
24,22
24,96
26,33

Se toman las parejas (r, v) Nos. 5 y 30, que corresponden a los t= 0,4420s y
t=3,0700s, para la cuales se calculó el valor de desplazamiento (Δr=rf-ri) que es
igual a 32,00 m, y la diferencia de energía cinéticas (Δk=kf-ki) es igual a2.219,02
Kg m2/s2 o Joules.
4

Para el cálculo del coeficiente de rozamiento cinético (µ), haciendo uso del
teorema del trabajo y la energía cinética es necesario conocer la aceleración con
que se desliza el bloque (a=v/t) la cual es constante y corresponde a 6.93 m/s2.
Ahora se realiza el diagrama de cuerpo libre:

Diagrama de cuerpo libre

El teorema del trabajo y la energía...