Colisiones

PRACTICA #11
COLISIONES



PROFESOR. JOSE FRANCISCO NIETO CONTRERAS

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
SAN JOSE DE CUCUTA
2013

INTRODUCCION

En este informe es encuentra el desarrollo de la practica #10 relacionada con la práctica de colisiones elásticas e inelásticas , la cual se realizo el día miércoles 23 de ENERO, en el cual se tomaron los datos de los equipos según elmontaje que la guía de laboratorio mostraba.

OBJETIVO GENERAL
Analizar las colisiones elásticas e inelástica de dos cuerpos que se mueven sin fricción en una pista de aire.

OBJETIVOS ESPECIFICOS
* Determinar la cantidad de movimiento de un cuerpo.

* Verificar el principio de conservación de la cantidad de movimiento.

* Comprobar la conservación de la energía en choqueselásticos.

* Comprobar la no conservación de la energía en choques inelásticos.

MARCO TEORICO
Cantidad de Movimiento
La cantidad de movimiento es el producto de la velocidad por la masa. La velocidad es un vector mientras que la masa es un escalar. Como resultado obtenemos un vector con la misma dirección y sentido que la velocidad.

La cantidad de movimiento sirve, por ejemplo, paradiferenciar dos cuerpos que tengan la misma velocidad, pero distinta masa. El de mayor masa, a la misma velocidad, tendrá mayor cantidad de movimiento.

m =  Masa
v  =  Velocidad (en forma vectorial)
p  =  Vector cantidad de movimiento
Conservación de la cantidad de movimiento
Si con un cuerpo de masa m1 y velocidad v1 se aplica una fuerza a otro cuerpo de masa m2 y velocidad v2, como porejemplo, en un saque de tenis, en ese instante es aplicable el principio de acción y reacción y tenemos que:
m1.v1 = m2.v2
es decir la masa de la raqueta por su velocidad, en el momento del choque, debe ser igual a la masa de la pelota de tenis por la velocidad que adquiere.
Enunciando la Ley de conservación de la cantidad de movimiento dice:
En cualquier sistema o grupo de cuerpos que interactúen,la cantidad de movimiento total, antes de las acciones, es igual a la cantidad de movimiento total luego de las acciones.
Σm.v = 0
mi.vi = mf.vf
ΔP = Δp1 + Δp2
Choque
Se produce choque entre dos cuerpos cuando uno de ellos encuentra en su trayectoria a otro y produciéndose contacto físico.
Al producirse el choque también se producen deformaciones en ambos cuerpos, éstas pueden desaparecer deinmediato o perdurar. Si las deformaciones desaparecen rápidamente significa que se ha producido un choque elástico, por el contrario, si permanecen se ha producido un choque inelástico o plástico.
En ambos casos ocurre una variación de la energía cinética que se transformará en calor que disiparán los cuerpos.
1 - Choque plástico o inelástico
a) Velocidades de igual dirección y sentido.Supongamos un cuerpo 1 de masa m1 y velocidad v1 que se dirige a hacia el cuerpo 2 de masa m2 y velocidad v2, siendo ambas velocidades de igual dirección y sentido. Sobre cada cuerpo actuó en el momento del choque, el impulso que le provocó el otro cuerpo, entonces hay dos acciones de igual intensidad y sentido contrario, en consecuencia ambas cantidades de movimiento serán iguales y de sentidocontrario. Luego del choque ambos cuerpos continúan juntos con una velocidad final común a ambos.
La velocidad final será:
m1.v1i + m2.v2i = m1.v1f + m2.v2f
como v1f y v2f son iguales porque ambos cuerpos siguen juntos:
v1f = v2f = vf
m1.v1i + m2.v2i = (m1 + m2).vf
vf = (m1.v1i + m2.v2i)/(m1 + m2)

b) Velocidades de igual dirección y sentido contrario.
En este caso los cuerpos poseíanvelocidades de igual dirección pero de sentido contrario antes del choque, como en el caso anterior luego del impacto continúan juntos, con una velocidad final que estará dada por la diferencia de las cantidades de movimiento. La velocidad final será:
m1.v1i - m2.v2i = m1.v1f + m2.v2f
igualmente:
v1f = v2f = vf
m1.v1i - m2.v2i = (m1 + m2).vf
vf = (m1.v1i - m2.v2i)/(m1 + m2)
La velocidad final...