Fisica

ESCUELA NAVAL DE CADETES “ALMIRANTE PADILLA”
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
LABORATORIO DE FÍSICA

LABORATORIO DE FÍSICA I: MECÁNICA
PRÁCTICA N° 4: CONSERVACIÓN DEL MOMENTO EN EXPLOSIONES

OBJETIVO

Demostrar la conservación del momentum para dos cuerpos expulsados uno contra el otro.

MATERIAL UTILIZADO

Carro dinámico con masa (PASCOME – 9430). Carro de colisión (PASCOME-9454).Pista o riel para el carro dinámico. Cinta métrica. Balanza.

TEORÍA

Cuando dos carros son empujados uno contra el otro y no existe fuerza neta, el momentum total de ambos carros se conserva. Como el sistema está inicialmente en reposo, el momentum de los dos carros debe ser igual en magnitud y de dirección opuesta así que el momentum total del sistema debe ser cero.

[pic]= m1[pic]1 –m2 [pic]2 = 0

Por lo tanto, la razón de las velocidades finales de los carros, es igual a la razón de sus masas

[pic]v1 m2
—— = ——
v2 m1

Por simplicidad de la experiencia, el punto de lanzamiento de los carros en reposo es colocado para que ambos se desplacen hacia los extremos de la pista simultáneamente. La velocidad media, la cual es la distancia divididaentre el tiempo, puede ser determinada midiendo la distancia recorrida por cada carro para un mismo tiempo.

∆x1
——
V1 ∆t1 ∆x1
—— = —— = —— ya que ∆t1 = ∆t2
v2 ∆x2 ∆x2
——
∆t2
de este modo, la razón de las distancia es igual a la razón de las masas.

∆x1 m2—— = ——
∆x2 m1

PROCEDIMIENTO

1. Nivele la pista. Colocar un carro en ella y ver hacia donde rueda. Ajustar el pie nivelador para levantar o bajar el extremo de la pista hasta que el carro no se mueva.
2. Para cada uno de los casos siguientes, colocar los dos carros uno contra otro en el émbolo del carro dinámico empujando completamente y fijado en suposición máxima.
3. Pulsar el botón del émbolo con un madero pequeño y mirar los dos carros moverse hacia los extremos de la pista. Experimentar en diferentes posiciones de lanzamiento hasta que los dos carros lleguen al extremo de la pista al tiempo. Registre las masas de los dos carros y sus respectivas posiciones en una tabla de datos.

Caso 1: carros de igual masa (usar dos carros sinadicionar masas).
Caso 2: carros de masas diferentes (poner una masa de barra en uno de los carros, nada en el otro).
Caso 3: carros de masas diferentes (poner dos masas de barra en uno de los carros y nada en el otro).
Caso 4: carros de masas diferentes (poner dos masas de barra en uno de los carros y una masa en el otro).

ANÁLISIS

1. Para cada uno de los casos, calcule las distanciasrecorridas desde la posición inicial hasta el extremo de la pista. Registre sus datos ordenadamente.
2. Calcule la razón de las distancias recorridas.
3. Calcule la razón de las masas.

PREGUNTAS

1. ¿Es la razón de distancias igual a la razón de masas en cada caso? En otras palabras, se conserva el momentum?
2. Cuando los carros tienen masas diferentes y se expulsan uno contra elotro, ¿cuál carro tiene más momentum?
3. Cuando los carros tienen masas diferentes y se expulsan mutuamente. ¿cuál tiene más energía cinética?
4. La posición de partida depende de cuál carro tiene el émbolo de impulsión. ¿Por qué?

MONTAJE

Tornillo de nivelación
Tabla 1.

Masa 1 Masa 2 Posición X1 X2 X1/X2 m2/m1ESCUELA NAVAL DE CADETES “ALMIRANTE PADILLA”
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
LABORATORIO DE FÍSICA

LABORATORIO DE FÍSICA I: MECÁNICA
PRÁCTICA N° 5: CONSERVACIÓN DEL MOMENTO EN COLISIONES

OBJETIVO

Verificar Cualitativamente la conservación del momentum para colisiones elásticas e inelásticas.

MATERIAL UTILIZADO

Carro dinámico con masa (PASCO ME-9430). Carro de colisión (PASCO...