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UNIDAD 2: PROFUNDIZACIÓN EN MECÁNICA
FÍSICA GENERAL
INFORME TRABAJO GRUPAL
PROBLEMA 2

HÉCTOR LEONARDO CÁRDENAS VALENZUELA
CEDULA: 14398052
GRUPO 42

TUTOR
VÍCTOR MANUEL BOHORQUEZ

UNAD: UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
CEAD IBAGUÉ
2014

INTRODUCCIÓN

El siguiente informe se fundamenta en lo estudiado e investigado de lastemáticas
de unidad 2, permitiendo entender como estos fenómenos se involucran en la
mayoría de los problemas de ingeniería, siendo así los ejercicios involucraran los
siguientes temas

Energía y Potencia
Movimiento armónico simple
Movimiento forzado y choque

Con el dinamismo de esta actividad se pretende adquirir conocimiento general
de los temas de la unidad 2. También se puedeanalizar que para el desarrollo
de estos ejercicios se deben tener buenas bases de la unidad 1 ya que involucra
mucho de los conceptos tratados anteriormente.

OBJETIVOS.


Completar los conocimientos estudiados en la unidad 2.



Por medio de cada problema tratado comprender a fondo las temáticas
relacionados a energía, trabajo, choques, presiones.



Definir bien lasvariables y formulas necesarias para la solución de cada
problema.

PUNTO II.
Tema 3: Cantidad de movimiento lineal y colisiones - Problemas
tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)
13. Una bola de billar que se mueve a 5.00 m/s golpea una bola fija de la misma
masa. Después de la colisión, la primera bola se mueve, a 4.33 m/s, en un ángulo
de 30.0° respecto de la línea demovimiento original. Si supone una colisión
elástica (e ignora la fricción y el movimiento rotacional), encuentre la velocidad de
la bola golpeada después de la colisión.
Como el tema es acerca de colisiones elásticas, daremos una explicación acerca
esta y de los conceptos necesarios para solucionar dicho problema:
Colisiones Elásticas
Una colisión elástica es aquella que cumple con laconservación del momento y la
conservación de la energía. Un ejemplo muy común es el choque de dos esferas
siendo de la forma:
1
1
1
1
𝑚1 𝑣 𝑖1 2 + 𝑚2 𝑣 𝑖2 2 + 𝑄 = 𝑚1 𝑣 𝑓1 2 + 𝑚2 𝑣 𝑓2 2
2
2
2
2
Donde 𝑚1 es la masa 1 y 𝑚2 es la masa 2, 𝑣 𝑖1 2 y 𝑣 𝑖2 2 son la velocidades iniciales
antes de la colisión de cada masa, Q es el valor del cambio de la energía cinética,
si es mayor de cero,significa que después de la colisiones mayo a la inicial, si es
menor que cero es una perdida en la energía cinética, pero si es cero es una
colisión elástica perfecta.

Otros conceptos necesarios para resolver este ejercicio son los de vectores, ya
que como vemos el movimiento después de la colisión se convierte en movimiento
con una dirección es decir con un ángulo determinado.
Unvector de magnitud |u| con un ángulo de θ°, para hallar sus valores en
coordenadas rectangulares es decir sus componentes en X y Y
𝑥 = |𝑢|𝑐𝑜𝑠𝜃
𝑦 = |𝑢|𝑠𝑖𝑛𝜃
De esta manera podemos descomponer los movimientos de una una magnitud y
dirección.

Otro concepto muy importante para la solución de este problema el momento de
movimiento y se relaciona tanto antes como después de la colisión.
𝑃𝑖 =𝑚1 𝑣1𝑖 + 𝑚2 𝑣2𝑖 Antes de la colisión
𝑃𝑓 = 𝑚1 𝑣1𝑓 + 𝑚2 𝑣2𝑓 Después de la colisión
Ahora recordemos que en nuestro caso el movimiento es en dos dimensiones por
lo que involucra vectores por lo que podemos derivarlo de la siguiente forma:


En el momento antes de la colisión
para X: 𝑃𝑖𝑥 = 𝑚1 𝑣1𝑓 𝑐𝑜𝑠𝜃 + 𝑚2 𝑣2𝑓 𝑐𝑜𝑠𝛽
para Y 𝑃𝑖𝑦 = 𝑚1 𝑣1𝑓 𝑠𝑖𝑛𝜃 + 𝑚2 𝑣2𝑓 𝑠𝑖𝑛𝛽



En el momento luego dela colisión:
para X: 𝑃𝑓𝑥 = 𝑚1 𝑣1𝑓 𝑐𝑜𝑠𝜃 + 𝑚2 𝑣2𝑓 𝑐𝑜𝑠𝛽
para Y 𝑃𝑓𝑦 = 𝑚1 𝑣1𝑓 𝑠𝑖𝑛𝜃 + 𝑚2 𝑣2𝑓 𝑠𝑖𝑛𝛽

Con los conceptos explicados anteriormente se pude resolver fácilmente el
problema propuesto ya es necesario entender el problema propuesta, la mecánica
del movimiento de una colisión elástica y lógicamente el manejo y uso de las
formulas ya expuestas, igualación de ecuaciones.

PUNTO III....