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Antes y después de un choque de objetos similares

Felipe Hernández 201211548-5 felipe.hernandez.12@sansano.usm.cl 155A Julio Latorre 201211535-3 julio.latorre.12@sansano.usm.cl 155A




Figura n°1: Gráfico de la distancia recorrida por los móviles vs el tiempo en que tardo en ocurrir el choque y transferencia de energía cinética.



Figura n°2: Gráfico de la velocidad de la móviles antes,durante y después del choque vs el tiempo.



Figura n°3: Gráfica del Impulso obtenido por los móviles en el momento del choque.



Figura n°4: Gráfica del momentum de los móviles con los valores de antes y después del choque.



Figura n°5: Gráfica de la energía cinética inicial (antes del choque) y energía cinética final (después del choque) de la experiencia.


Discusión y Análisis:

Laexperiencia consistía en que un móvil que era impulsado colisionara a otro que se encontraba en el reposo, utilizando imanes para evitar un impacto directo y la perdida de energía y así tener resultados más acorde a la teoría.

Para la toma de datos en esta experiencia se utilizó la cámara VideoCom y el software VideoCom movimiento para generar los gráficos que representa el recorrido (Figura 1),velocidad (Figura 2), impulso (Figura 3), momentum (Figura 4) y energía cinética (Figura 5).

Como se aprecia en las Figuras 4 y 5, el momentum y la energia cinetica obtuvieron un valor similar antes y despues del choque, en un caso ideal debiese ser el mismo, pero por razones de que las masas no eran identicas (ya que lograr eso era complicado, es muy probable haber caido de unos ya que la balanzatambien podia tener algun margen de error), la friccion (aire), etc.
Tomando la primera ley de newton, en la cual dice que si la fuerza neta es nula, el objeto se mueve con velocidad constante. En este experimento se lanza un móvil con una velocidad constante (dentro de lo posible), ver figura n°1 representado por la línea negra, el cual ve obstruido su movimiento por un móvil de igual masa y por lotanto traspasa el movimiento al segundo móvil, (ver figura n°1) representado por la línea roja, en esta misma figura se puede apreciar como el movimiento se “traspasa” aproximadamente de un móvil a otro, ya que el primer móvil va a una velocidad constante, se produce el choque y la posición de este se detiene, pero como se mantiene la misma cantidad de movimiento, el segundo móvil se mueveaproximadamente a una misma velocidad.

Una de las formas en la que se pierde energía es el choque de las partículas, este choque tiene un tiempo aproximado de en el cual el impulso que el primer móvil perdió () es aproximadamente la que gano el segundo móvil (). El impulso (ver formula n°3 del anexo) se ve afectado por la fuerza y el tiempo en el que se realiza. Dado que el tiempo para ambosimpulsos, por lo tanto es la fuerza la que se ve afectada por la masa distinta y errores aleatorios en la cual las condiciones fluctuantes, como lo puede ser una brisa de aire en contra al momento de choque, o más precisamente el roce del aire, fricción, las masas distintas, etc.

En un choque elástico se conserva el momentum en el sistema, es decir, que la suma del momentum del móvil 1 y el móvil 2 antesy después del choque es constante en todo momento. Como se puede apreciar en la figura 4 el momentum antes del choque es de y después del choque es de e incluso durante el choque se sigue la igualdad ya que .Obteniendo un error porcentual de (formula 5 del anexo), una diferencia pequeña, pero aun así nunca se podrá llegar a un caso ideal debido a que este no toma en cuenta muchos factoresque interactúan en un sistema.

Desde el punto de vista de la energía (véase figura n°5) que contiene un sistema en un choque elástico la energía final es igual a la energía inicial, en el caso de la experiencia entra otro factor, el cual es la energía no conservativa del roce, la cual afecta a la energía cinetica de modo que entre la energía inicial y final crea una diferencia porcentual de...