Conclusiones choques

Mediante la experiencia descrita anteriormente se logra comprobar en primer lugar, la conservación del momentum lineal, tanto en un choque elástico como plástico, que teóricamente plantea lo siguiente:

“Si no existen fuerzas externas, la cantidad de movimiento total, o bien el momentum lineal total del sistema de dos partículas, se conserva tras la colisión”

En cuanto al choque elástico,se obtienen los siguientes errores porcentuales, correspondientes a cada una de las variables involucradas en las mediciones, estos son:

E% veloc=5,175
E%moemtum=
E% Energ=0
E%imp=0,865

Estos errores se pueden atribuir a una serie de factores presentes al momento de realizar la experiencia, los cuales son, falla humana al inicio de la medición; la incertidumbre de los instrumentosutilizados, tales como la balanza; la fuerza de roce, que si bien se trata de disminuir mediante el colchón de aire, nunca es cien por ciento nula, además de la correcta nivelación del riel para eliminar las fuerzas externas y de esta forma crear las condiciones propicias para que se cumpla la ley de conservación del momentum lineal, entre otros.

Para este caso, choque elástico, se logra comprobar quela cantidad de movimiento se conserva, (ver gráfico P), ya que el móvil uno parte con una cierta velocidad v1, mientras el móvil dos está en reposo, luego del impacto, el móvil dos adquiere velocidad v2 y el primero queda en estado de reposo. Al comparar las diferencias de velocidades de ambos móviles antes y después del choque, se obtiene un error porcentual, ya antes mencionado, el que es muypequeño. En consecuencia, se comprueba, luego de calcular las respectivas cantidades de movimientos, que el momentum total del sistema se conserva, coincidiendo con el planteamiento teórico, esto es:

Luego,



Luego de comprobar que la cantidad de movimiento permanece constante, también lo hace el Impulso, pues:

Notar que la ecuación del momentum puede ser escrita de la forma:

Dondese observa una relación inversamente proporcional entre las masas y la variación de velocidad correspondiente a cada una de ellas.

Y como en esta se etapa se considera m1=m2, se tiene lo siguiente:

Lo que nos dice que en una colisión unidimensional elástica, la velocidad relativa de acercamiento antes del la colisión es igual a menos la velocidad relativa de separación después de lacolisión, sin importar cuales sean las masas de los móviles en cuestión.

Otro comportamiento importante es el que experimentan las fuerzas presentes en el sistema al momento de la colisión. Teóricamente en el instante de la colisión el móvil uno, debiera ejercer una fuerza de magnitud F sobre el móvil dos, y el móvil dos, ejerce una fuerza de magnitud F sobre el móvil uno, siendo estas fuerzas deigual magnitud pero de sentido contrario.

F=-F

Experimentalmente se comprueba lo anterior, al comparar los valores de las fuerzas ejercidas por cada móvil, obtenidos en la etapa de discusión y análisis, se llega a un error porcentual muy pequeño, y se consideran fuerzas de igual magnitud pero se sentido contrario.
De esta manera se concluye que para un choque elástico se cumple la terceraley de Newton, o principio de acción y reacción.

Por otro lado, al analizar el comportamiento de la energía cinética del sistema, se debe considerar que por definición la energía cinética en una colisión elástica se conserva, ya que se desprecian todas las demás formas de energía y sólo se considera la energía mecánica, que en este caso es igual a energía cinética, lo que teóricamente significa:Empíricamente el E% fue 0, por ende la energía cinética antes de la colisión es la misma que después de la colisión, esto mismo queda expresado en el gráfico de energía cinética versus tiempo.
En consecuencia, se asemeja con lo que teóricamente debería ser el comportamiento de la energía cinética en un choque perfectamente elástico.

Además cabe destacar que cuando el móvil uno impacta...