Fisica

Choques frontalesDescripción desde el Sistema de Referencia del Laboratorio
Supongamos que la segunda partícula u2=0, está en reposo antes del choque. La conservación del momento linealm1u1+m2u2=m1v1+m2v2
De la definición del coeficiente de restitución e
-e(u1-u2)=v1-v2
Despejando las velocidades después del choque v1 y v2

Teniendo en cuenta que la velocidad del centro de masas esPodemos escribir las expresiones de la velocidad de las partículas después del choque v1 y v2 de forma más simplificada y fácil de recordar.
v1=(1+e)Vcm-eu1v2=(1+e)Vcm-eu2
Si la segunda partículaestá en reposo antes del choque, u2=0. Las velocidades después del choque v1 y v2 serán.

Descripción desde el Sistema de Referencia del Centro de Masa
Velocidad de las partículas respecto delSistema-C antes del choque

Velocidad de las partículas respecto del Sistema-C después del choque
 
v1cm=-e·u1cmv2cm=-e·u2cm
La velocidad de ambos objetos después del choque en el Sistema-C se reducenen un factor e.
Comprobamos también que se cumple el principio de conservación del momento lineal en el Sistema-C
m1·u1cm+m2·u2cm=0m1·v1cm+m2·v2cm=0
Energía perdida en el choqueLa energía perdidaen la colisión Q la podemos hallar como la diferencia de las energías cinéticas después del choque y antes del choque en el Sistema-L.

Pero es mucho más fácil calcular esta diferencia en elSistema-C.

Ejemplo:
Primera partícula: m1=1, u1=2
Segunda partícula: m2=2, u2=0
Coeficiente de restitución: e=0.9
Principio de conservación del momento lineal
1·2+2·0=1·v1+2·v2
Definición decoeficiente de restitución
-0.9(2-0)=v1-v2
Resolviendo el sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas obtenemos
v1=-0.53, v2=1.27 m/s
Energía perdida en la colisión (Sistema-L)

Calculada mediante lafórmula (Sistema-C)

Choques elásticosPodemos obtener de forma alternativa, las velocidades v1 y v2 después del choque para un choque elástico empleando la conservación del momento lineal  y de...