Informe Colisiones

LABORATORIO DE FISICA
COLISIONES
Doris Gaona Parra, Alejandro Sarmiento,
Paola Carrillo Hurtado, Andres Quintero
Departamento de Ciencias Básicas, Universidad Santo Tomas, Bogotá, Colombia.


Resumen
Se realizó una práctica de colisiones haciendo uso de un riel de aire donde se ubicaron dos móviles, el primero de ellos se impulsó con ayuda de una banda elástica hacia el segundo que seencontraba en reposo a una determinada distancia del primero, esto produjo un choque completamente inelástico gracias a la acción de imanes que se fijaron a dichos móviles. Dicho proceso se repitió cuatro veces con los imanes y otras tres sin ellos, en donde se produjeron colisiones elásticas e inelásticas. Para determinar los intervalos de tiempo descritos en la práctica se utilizaron dosfotocompuertas conectadas a un equipo que nos garantizaba datos de gran precisión. Se registró el tiempo que tardaban los móviles en pasar por la fotocompuerta antes y después de la colisión.

Una vez obtenidos los valores, se realizó una tabla de tiempo, velocidad, cantidad de movimiento y variación de la energía. Estas tres últimas se calcularon a partir de los tiempos obtenidos y la distanciarecorrida por los móviles.


1. Introducción

Cuando dos o más cuerpos se aproximan entre sí, en ellos actúan fuerzas internas que hacen que su momento lineal y su energía varíen, produciéndose un intercambio entre ellos de ambas magnitudes. A esto se le conoce como colisión y se caracteriza fundamentalmente porque las fuerzas que determinan lo que ocurre durante la misma, son únicamente fuerzasinternas. En consecuencia, la velocidad del centro de masas del sistema durante la colisión va a ser constante, ya que, la aceleración del centro de masas es producida únicamente por las fuerzas externas que actúan sobre el sistema. Existen tres tipos de colisión: Elástica, inelástica y completamente inelástica.

Con el fin de comprender desde la experiencia el comportamiento de distintos cuerposque colisionan entre sí, se realizó una práctica en donde se evaluó la cantidad de movimiento, la variación de la energía y la velocidad de dos cuerpos que chocan en condiciones ideales, es decir en ausencia de rozamiento.





2. Objetivos


Objetivo general:
Comprender desde la practica el comportamiento de dos o más cuerpos antes y después de una colisión, identificando que tipo decolisión se presenta, y determinando si se produce o no un cambio en la cantidad de movimiento o una variación de la energía mecánica.

Objetivos Específicos:
Provocar colisiones, despreciando la fuerza de rozamiento.
Medir los intervalos de tiempo descritos en las mismas.
Calcular la velocidad, la cantidad de movimiento y la variación de la energía, y de esta forma determinar qué tipo decolisión se presentó.

3. Marco Teórico

Colisiones
Una colisión es un evento en el que dos partículas se acercan una a la otra e interactúan mediante fuerzas. Se supone que las fuerzas de interacción son mayores que otras fuerzas externas, por esto se puede usar la aproximación del impulso. Las colisiones se clasifican en elásticas o inelásticas dependiendo si la energía cinética se conserva ono en el sistema.

Colisión elástica en una dimensión
El choque o colisión elástico es la aproximación frontal de dos o más cuerpos que interactúan entre sí, por medio de las fuerzas en un mismo plano, y que luego del choque irán en direcciones opuestas. Una colisión elástica ocurre cuando la cantidad de movimiento se conserva y de igual forma cuando la energía cinética del sistema es lamisma antes y después del choque.
Para determinar si la colisión es elástica, se debe calcular la cantidad de movimiento de cada una de las masas respectivamente, y posteriormente hallar la energía cinética.

(1)

(2)



Colisión inelástica en una dimensión
Una colisión inelástica es el choque de dos o más partículas donde la energía cinética total del sistema no es la...