Conservacion De La Cantidad De Movimiento

La conservación del momentum será puesta a prueba, con la colisión de dos esferas pequeñas, comprobando así esta afirmación.

Palabras clave: Choque elastico, , coeficiente de restitución.


Introducción
Cuando dos cuerpos chocan ¿Qué pasa con sus movimientos? Podría ocurrir varias cosas pueden como pegarse en este caso se llama choque inelástico donde la perdida de energía es máximaentre otros casos. Para entender esto un simple ejemplo que es muy notable en un juego de billar. Donde las esferas chocan y ceden su movimiento a la otra esfera, si este sistema estaría fuera de otras interacciones (especialmente el rozamiento) estaría en movimiento perpetuo. La comprensión de este fenómeno también tiene gran importancia en el estudio del comportamiento molecular de los gasesdebido a la alta energía cinética que tiene cada una de las moléculas que la conforman.


Teoría
La cantidad de movimiento o momentum lineal es importante para el estudio de las velocidades y energía de sistemas de partículas. El momentum lineal se define como el producto de la masa por su velocidad y lo designamos con “p”.



El momentum es una cantidad vectorial, y tiene la mismadirección de la velocidad, y este existe de la interacción entre partículas que colisionan o se encuentran en movimiento en un sistema aislado. A continuación presentaremos un principio de mucha importancia en el estudio de las colisiones.
Principio de conservación del momentum
Considerando una situación ideal, dos partículas aisladas están sujetas a interacciones mutuas debido a esto la velocidadesindividuales no son las mismas, pero la suma vectorial de los momentum es constante.




De manera que el momentum “perdido” por una de ellas es “ganado” por la otra partícula.
Cuando el momentum no se conserva se puede hablar de dos tipos de choques:
a. Choque inelastico: existe perdida de energía del sistema
b. Choque totalmente inelástico o plástico: en este caso también hay perdidade energía. La diferencia radica en que ambas partículas luego del choque adquieren la misma velocidad y se mueven juntas.
También es importante mencionar el coeficiente de restitución “e” el cual no es más que la razón entre las diferencias de velocidades finales e iniciales y se expresa de la siguiente manera:

En un choque elástico el coeficiente es igual a 1. En un choque inelástico, estevalor fluctúa entre 1 y 0. Mientras que en un choque completamente inelástico, el coeficiente toma el único valor de 0 (las velocidades finales son iguales, por tanto el denominador de “e” será cero)

Arreglo experimental
Para un choque elástico entre dos cuerpos, en este experimento se hizo lo siguiente
Teniendo dos esferas metálicas, la primera colocada sobre la base de la rampa y la segundasoltada desde la cima de la rampa; luego de ser soltada la segunda esfera impactara con la primera en la base de la rampa que se encuentra al borde de la mesa situada a una altura h respecto del piso como se muestra en la siguiente figura. Al impactar las dos esferas se producirá un choque elástico, luego caerán en distintos alcances (r1, r2) y distintas direcciones (θ1 y θ2) respecto a unpunto fijo que se da de la proyección de la primera esfera en la rampa sobre el piso que se puede medir con la ayuda de una plomada.
Al impactar caerán en distintas posiciones esto debido a producirse un choque excéntrico (la línea de choque no coincide con la línea que contiene a los centros de masa de los cuerpo que colisiona). Este proceso se repitió 3 veces variando la posición de la primeraesfera sobre la base de la rampa para que al momento de impactar obtengamos distintas ángulos de impacto y alcances (r)






Se colocó hojas de papel carbón en cima de una hoja en blanco sobre el piso para que al momento de impacto de las dos esferas estas dejaran una marca sobre el y así obtengamos los alcances precisos.
Para medir los ángulos se tomo una línea referencial a partir...