colisiones en 2 d

COLISIÓN EN 2D










Mario Sebastián Aranguren león








UNIVERSIDAD SANTO TOMAS SECCIONAL TUNJA
INGENIERÍA CIVIL
FÍSICA DE LOS MATERIALES
BOYACÁ, TUNJA
2013


COLISIONES EN 2D





Mario Sebastián Aranguren leon




PROFESOR:
HUGO FERNANDO VARGAS NEIRA





UNIVERSIDAD SANTO TOMAS SECCIONAL TUNJA
INGENIERÍA MECÁNICA
FÍSICA DE LOS MATERIALESBOYACÁ, TUNJA
2013


INTRODUCCIÓN


En el siguiente laboratorio se va a desarrollar los choques o colisiones en 2D, donde los
choques se definen como la colisión entre dos o más cuerpos. Un choque físico o
mecánico es percibido por una repentina aceleración o desaceleración causada
normalmente por un impacto, por ejemplo, de una gota de agua, aunque también una
explosión causachoque; cualquier tipo de contacto directo entre dos cuerpos provoca un
choque. Lo que mayormente lo caracteriza es la duración del contacto que, generalmente,
es muy corta y es entonces cuando se transmite la mayor cantidad de energía entre los
cuerpos.


OBJETIVO


Mostrar el cumplimiento de conservación del momentum para colisiones
bidimensionales elásticas e inelásticas.EQUIPO

Un mini lanzador con accesorios para colisiones bidimensionales. Dos esferas de
acero, 1 regla graduada. Papel bond o periódico preferiblemente tamaño ½ o1/4
de pliego, papel carbón, cinta pegante, plastilina limpia-tipos y transportador:
(Estos materiales los deben traer cada grupo de trabajo).

MARCO TEÓRICO

Cuando dos partículas se aproximan una a la otra, su interacciónmutua altera sus
movimientos, produciendo un intercambio de momentum y energía se dice que ha
habido una colisión o choque. Si solo las fuerzas de acción y reacción entran en
juego en una colisión tanto el momentum como la energía se conservan. Sea p1 y
p2 los momentum de las partículas antes de la colisión y p´1 y p´2, los momentum
después de la colisión. La conservación del momentumrequiere que:

P1'+P2'despues=P1+P2antes

Si se ignora cualquier posible movimiento de rotación, la energía cinética de las
partículas antes y después de la colisión está dada por:

EK, antes=12mv12+12mv22 y EK, despues=12mv1'2+12mv2´2

La cantidad de movimiento o Momentum se conserva en un choque, pero no
sucede así con la energía cinética, pues parte de esta puede disiparse como calorsi las fuerzas que actúan durante la colisión no son conservativas. Si se supone
que en la colisión se conservan la energía cinética y el Momentum; se dice que se

trata de una colisión perfectamente elástica. Entonces, de la conservación del
momentum se requiere:

m1v1+ m2v2=m1v1'+m2v2'

Y si se conserva la energía cinética

m1v12+ m2v22+=m1v1'2+m2v2'2

Ordenando (1) y(2)pasando a un mismo lado todas las cantidades que contengan
a m1, y al otro las que contengan a m2. Entonces,

m1(v1-v1')=m2(v2-v2') (1)’ ym1(v12-v1'2)=m2(v2'2-v22)(2)’

Dividiendo (2)’ entre en (1)’, se obtiene

v1+v1'=v2+v2' o v2'-v1'= -(v2-v1)

Una colisión perfectamente elástica preserva la magnitud de la velocidad relativa
del cuerpo 2 con respecto al cuerpo 1, pero cambia susigno. En el caso opuesto,
una colisión en la que se disipa una cantidad máxima de energía cinética. Por
ejemplo entre dos bolas de masilla o de otra sustancia deformable y adhesiva. En
este caso los dos objetos quedan unidos y se mueven juntos después del choque,
con la misma velocidad. A este efecto se le puede llamar colisión completamente
inelástica. Entonces en una colisión de estetipo:

v2'-v1'=0 o v2'=v1'

Y la cantidad de movimiento también se conserva. Las colisiones no suelen ser
perfectamente elásticas ni perfectamente inelásticas, sino se clasifican en algún
punto entre estos extremos. Por lo general, los cuerpos que chocan no quedan
unidos y, por otra parte, se pierdecierta cantidad de energía cinética durante el
proceso. A menudo es posible caracterizar...