Conservación de la cantidad de movimiento

TRABAJO PRÁCTICO 5: Conservación de la cantidad de movimiento.
Contenidos Involucrados:
Cantidad de movimiento. Sistema aislado. Conservación de la cantidad de movimiento.
TRABAJOS EXPERIMENTALES
1 – Conservación de la cantidad de movimiento
Objetivos:
1. Analizar el movimiento de dos deslizadores antes y después de una colisión.
2. Verificar la conservación de la cantidad de movimientolineal en una colisión.
Elementos: Riel de aire con deslizadores, fuente de aire, dos cronómetros photogate, balanza, cinta métrica.
Se dice que dos puntos materiales han chocado o que se ha producido un choque o colisión entre ellos,
cuando se aproximan convenientemente como para producir, por interacción, cambios en sus cantidades de
movimientos y en sus energías. Si el sistema es aislado, secumple el principio de conservación de la
cantidad de movimiento:
m1.v1 +m2..v2 = m1. v'1 + m2 . v'2
indicando con las magnitudes primadas las que se registran después del choque.
Ello puede expresarse de la siguiente forma:

dp
0
dt



p  cte

El principio de conservación de la energía exige que: Ec + Ep = E'c + E'p
La diferencia entre energías cinética inicial y final delproceso o entre las energías potenciales internas es
igual a una cantidad denominada Q.
Q = E'c - Ec = Ep - E'p
Los valores que puede tomar Q son: Q = 0
Choque elástico
Q0
Choque inelástico
En el primer caso, (Q = 0), no hay variación de la energía cinética del sistema, antes y después de la colisión
y se denomina choque elástico.
En el segundo caso, (Q = 0), hay variación de la energíacinética del sistema, pudiendo producirse una
disminución de la energía cinética acompañado de un aumento de la energía potencial interna (Q < 0) o un
aumento de la energía cinética del sistema a expensas de la energía potencial interna (Q > 0). En ambos
casos el choque es inelástico.
Resumiendo: En el choque elástico se conserva la cantidad de movimiento y la energía cinética del sistema
En elchoque inelástico se conserva la cantidad de movimiento
Procedimiento:
La conservación de la cantidad de movimiento del sistema puede verificarse determinando las velocidades de
los deslizadores antes y después de una colisión empleando para ello dos cronómetros photogate en la
función GATE y presionando el botón RESET.
1- Ubique los elementos como muestra la figura, colocando parachoques en losdeslizadores y las barreras
infrarrojas aproximadamente en 1/3 y 2/3 de la longitud del riel.

Es necesario asegurar que el riel esté perfectamente horizontal.
Determine las masas de los deslizadores y las longitudes efectivas L1 y L 2 de los deslizadores. Para
determinar las longitudes efectivas empuje el deslizador a través de la compuerta y mida la distancia que
recorre desde que seenciende el diodo emisor de luz hasta que se apaga.
Laboratorio de Mecánica Clásica-

1

2- Coloque el deslizador 1 cerca del final de la pista y el 2 entre las dos compuertas. Presione el 1 hacia el 2
y realice los siguientes registros::
t1i = tiempo de obturación de la barrera del cronómetro 1 por el deslizador 1 antes de la colisión.
t2i = tiempo de obturación de la barrera del cronómetro2 por el deslizador 2 antes de la colisión (en este
caso no se considera t2i porque el deslizador 2 está en reposo antes de la colisión).
t1f = tiempo de obturación de la barrera del cronómetro 1 por el deslizador 1 después de la colisión.
t2f = tiempo de obturación de la barrera del cronómetro 2 por el deslizador 2 después de la colisión.
NOTA:
 La colisión debe ocurrir después de que eldeslizador 1 atravesó la barrera infrarroja 1.
 Cuando deben realizarse dos medidas sucesivas, por ejemplo en las mediciones de los tiempos de
paso de un deslizador a través de la barrera antes y después de un choque, para conservar el tiempo
inicial mientras se mide el tiempo final se emplea la función de memoria asociada a los modos de
operación GATE o PULSE.

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 Para usar esta...