Ingenieria

Práctica 2

Sistemas de Partículas

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Pablo Espín Leal
Víctor García Rabadán

Intoducción:

El objetivo de esta práctica será demostrar el fundamento teórico por el cual en todo sistema de partículas en el que no se ejerce una fuerza externa se conserva el momento total del sistema (p=M·v).Para ello se llevaran a cabo una serie de colisiones entre dos cuerpos.
Definimoscolisión como la interacción entre dos o más cuerpos en el
espacio que tiene lugar en un intervalo corto de tiempo y en una región delimitada en el
espacio. La cantidad de movimiento se define como el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado ( p= M·v). La ley de la cantidad de movimiento es realmente útil cuando se habla de colisiones ya que en ella se postula queen un sistema aislado la cantidad de movimiento se conserva, lo cual significa que la cantidad de movimiento total de todo sistema cerrado (o sea uno que no es afectado por fuerzas exteriores) permanece constante en el tiempo. Al cambio de la cantidad de movimiento de un cuerpo movido por una fuerza impulsiva, es igual al impulso.
Tanto el impulso como la cantidad de movimiento son vectores yambos tienen las
mismas unidades y dimensionen ,en otras palabras, se define el impulso recibido por un
cuerpo como la variación de la cantidad de movimiento durante un período dado. Los
movimientos de los cuerpos después de una colisión pueden calcularse siempre, a partir
de sus movimientos anteriores a la misma, si se conoce la fuerza que actúa durante ella
y si se pueden resolver lasecuaciones de movimiento. A menudo estas fuerzas no se
conocen. Sin embargo, el principio de la conservación de la cantidad de movimiento
debe ser válido durante la colisión. Aunque no conozcamos los detalles de la
interacción, en muchos casos podemos utilizarlo para predecir los resultados de la
colisión.

-Colisión elástica: Colisión entre dos o más cuerpos en la que éstos no sufren deformacionespermanentes durante el impacto, en donde se conservan tanto la cantidad
de movimiento como energía cinética del sistema y las masas se separan después del
choque. solo consideraremos este experimento como si se realizara en un sistema
aislado por lo tanto el efecto de las fuerzas externas es despreciable, así que la cantidad
de movimiento del sistema debería ser la misma antes y después de lacolisión. Se hace
referencia a una colisión perfectamente elástico (o totalmente elástica) cuando en él se
conserva la energía cinética del sistema formado por las dos masas que chocan entre
sí. Esto es consecuencia de que el término "elástico" hace referencia a que no se
consume energía en deformaciones plásticas, calor u otras formas.

-Colisión Inelástica: es un tipo de colisión en el quela energía cinética no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su temperatura. En el caso ideal de una colisión perfectamente inelástico entre dos objetos, éstos permanecen unidos entre sí tras la colisión. El marco de referencia del centro de masas permite presentar una definición más precisa. La principal característica de este tipo decolisión es que existe una disipación de energía, ya que tanto el trabajo realizado durante la deformación de los cuerpos como el aumento de su energía interna se obtiene consumiendo la energía cinética de los mismos antes del choque por lo tanto la energía cinética no se conserva. En cualquier caso, aunque no se conserve la energía cinética, sí se conserva la cantidad de movimiento total delsistema. Una colisión es perfectamente inelástica (o totalmente inelástica) cuando disipa toda la energía cinética disponible, es decir, los cuerpos permanecen unidos tras la colisión, moviéndose como un solo cuerpo (con la misma velocidad). En una dimensión se cumple la siguiente ecuación:

Objetivos de la práctica:

• Estudiar y comprobar que en una explosión se conserva el momento pero no...