LAB 4 FISICA 2

IMPULSO Y MOMENTO LINEAL






OBJETIVOS GENERALES

I.- Verificar experimentalmente la relación entre el cambio de momento experimentado por un cuerpo y el impulso aplicado sobre él.
II.- Determinar el coeficiente de restitución de un choque entre una pelota de ping-pong y un plano.

MARCO TEORICO
MOMENTUMLINEAL P= m ∙ V [kg ∙ m/s]; m= masa; v= velocidad
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL O MOMENTUM LINEAL “Cuando la fuerza externa neta que actúa sobre un sistema es cero, la cantidad de movimiento lineal del sistema permanece constante”CHOQUES E IMPULSO
Se puede demostrar que en toda colisión o choque la cantidad del sistema justo antes y justo después del choque, la cantidad del movimiento lineal del sistema es la misma, es decir, permanece constante. Esto se debe a que las fuerzas que actúan durante el choque son de tipo interna.

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Cuando se produce un choque entre partículas, durante éste actúa unagran fuerza en un lapso breve de tiempo. Esta fuerza varía con el tiempo de una manera compleja que, en general, no es posible determinar. A este tipo de fuerza se les llama fuerzas impulsivas.
∫dp =∫ Fdt → I = ∆p

FENOMENO DE CHOQUE O COLISIONES
Los choques pueden clasificarse comparando la energía mecánica del sistema justo antes y justo después del choque.
a) Choque Elástico:
La energíamecánica del sistema inmediatamente antes y después del choque son iguales.
b) Choque inelástico y choque plástico o perfectamente inelástico:
En estos choques, no hay conservación de la energía cinética. Para el caso del choque plástico los cuerpos después del impacto tiene la misma velocidad (siguen juntos).
Los choques elásticos, inelástico y plástico pueden ser identificados por medio delcoeficiente de restitución ''e'' el cual permite medir el grado de elasticidad de un choque.
La relación que define el coeficiente de restitución, fue propuesta por Newton y es de la siguiente forma:
e= - V1-V2; V1,V2 velocidades después del choque; v’1,v’2 velocidades antes del choque
v’1-v’2
El coeficiente de restitución toma valores entre 0 y 1.
a) Para un choque elástico e = 1
b) Para unchoque inelástico 0 c) Para un choque plástico e = 0
Cuando se deja caer una pelota desde una altura h1 chocando contra el suelo y esta rebota verticalmente hasta una altura h2, el coeficiente de restitución es:
e = h2
h1

ACTIVIDAD N°1

El montaje del primer experimento (Fig. 1) realizado en clases se basó en colocar horizontalmente una barra metálica. En el extremo derecho, seapoya un sensor de movimiento, para encontrar la variación de velocidad cuando el carro junto a un peso sobre él se devuelve, forzado por el resorte. Por otro lado, en el extremo izquierdo se pone un sensor de fuerza, apoyado en la barra metálica con una base magnética, para obtener la fuerza que ejerce el resorte con respecto al carro.


Fig. 1: Montaje actividad n°1


Los instrumentos utilizadosen esta actividad fueron:
-Barra metálica.
-Un resorte.
-Un sensor de movimiento.
-Un sensor de fuerza.
-Un carrito con masa encima (peso total =1,108Kg.)
-Base magnética.

Para llevar a cabo el desarrollo experimental de esta actividad, se procede a tarar el sensor de fuerza para luego separar el carro de éste sensor, y sostenerlo como la imagen anterior lo muestra. Luego se inicia la toma dedatos y de inmediatamente se suelta el carro, arrojando de esta manera un gráfico en relación a la velocidad y la fuerza v/s un mismo tiempo (Fig. 2), por medio de los sensores de fuerza y movimiento.


Fig. 2: Gráfico relacionado con velocidad v/s tiempo y fuerza v/s tiempo.

Por medio de los anteriores gráficos presentados, se obtienen los siguientes datos:
Área = 0,34 m²
Vf = 0,73 m/s
Vi = 0,44...

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