FIS U2 P4 ERGL

Introducción
Choque de dos cuerpos
El choque se define 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 causa choque; cualquier tipo de contacto directo entre dos cuerpos provoca un choque. Lo que mayormente locaracteriza es la duración del contacto que, generalmente, es muy corta y es entonces cuando se transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos En una colisión intervienen dos objetos que ejercen fuerzas mutuamente. Cuando los objetos están muy cerca entre sí o entran en contacto, interaccionan fuertemente durante un breve intervalo de tiempo. Las fuerzas de éste tipo reciben el nombre defuerzas impulsivas y se caracterizan por su acción intensa y breve. Un caso de este tipo de interacción, por ejemplo, es la colisión de dos carros que lleven montados parachoques magnéticos. Estos interactúan incluso sin llegar a tocarse, es lo que se considera colisión sin contacto.
Las fuerzas que se ejercen mutuamente son iguales y de sentido contrario. Si el choque es elástico se conservan tanto elmomento lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque. Si el choque es inelástico la energía cinética no se conserva y, como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su temperatura.
Cuando dos cuerpos chocan sin que actúen fuerzas externas, se conserva la cantidad demovimiento total del sistema (para cualquier tipo de choque). Sin embargo pueden variar la cantidad de movimiento de cada uno de los cuerpos.

Δ psist (0)= Cantidad total de movimiento antes del choque.
Δ psist (f) = Cantidad total de movimiento después del choque.
Dependiendo de que ocurra con los cuerpos luego del choque podemos encontrar distintos tipos de choque.



m1, m2 = Masa de los cuerpos 1 y2.
v1 (0), v2 (0) = Velocidades iniciales de los cuerpos 1 y 2.
v1 (f), v2 (f) = Velocidades finales de los cuerpos 1 y 2.
De acuerdo con la segunda ley de Newton la fuerza es igual a la variación del momento lineal con respecto al tiempo. Si la fuerza resultante es cero, el momento lineal constante. Ésta es una ley general de la Física y se cumplirá ya sea el choque elástico o inelástico. En elcaso de un choque:

Esto supone, en el caso especial del choque, que el momento lineal antes de la interacción será igual al momento lineal posterior al choque.
Para caracterizar la elasticidad de un choque entre dos masas se define un coeficiente de restitución como:

Este coeficiente varía entre 0 y 1, siendo 1 el valor para un choque totalmente elástico y 0 el valor para uno totalmente plásticoo inelástico.
En un choque siempre se cumple el principio de conservación de la energía y la ley de conservación de la cantidad de movimiento. En el caso de choques elásticos, la energía cinética previa al choque se mantiene como tal después de él. Los choques elásticos son una idealización, en la realidad sólo se producen choques parcialmente elásticos: una parte de la energía se pierde en formade calor o deformación y otra parte se mantiene como energía cinética. En el caso de choques inelásticos, toda la energía puesta en juego en el choque se transforma en calor o deformación y no se recupera para el movimiento.
La ley de conservación de la energía establece que la energía de cualquier sistema que no interaccione con agentes externos a él es invariable con el tiempo aunque setransforme en otras formas de energía. Es decir, la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma y perdura.

Modelo teórico.

Desarrollo

Realicen lo siguiente:
1. Descarguen el video Choque de dos cuerpos7 que se encuentra en el aula virtual.
2. Consideren la masa de 1015 g para el cuerpo azul y de 551 g para el cuerpo rojo, usando el programa de Tracker para calcular las velocidades de...