L9 Preinforme III

ANDRÉS A. ALQUICHIRE – 2050532 PREINFORME
LAB. FISICA 1(D44) – GRUPO 5



COLISIÓN EN DOS DIMENSIONES


1. Objetivos

Mostrar el principio de conservación del Momentum para colisiones bidimensionales.
Analizar la conservación del Momentum para las colisiones elásticas e inelásticas.

2. Marco Teórico

Una colisión es la interacción entre dos o máspartículas durante cierto tiempo. Entre los tipos de colisión, existen la colisión elástica y la colisión inelástica. En colisiones bidimensionales, se cumple el principio de conservación del momentum, que afirma que el momento lineal total del sistema es constante.

Se emplea el término de colisión para representar la situación en la que dos o más partículas interaccionan durante un tiempo muy corto. Sesupone que las fuerzas impulsivas debidas a la colisión son mucho más grandes que cualquier otra fuerza externa presente.

El momento lineal total se conserva en las colisiones. Sin embargo, la energía cinética no se conserva debido a que parte de la energía cinética se transforma en energía térmica y en energía potencial elástica interna cuando los cuerpos se deforman durante la colisión.

Tipode Colisiones

Colisión Inelástica

Se define colisión inelástica como la colisión en la cual no se conserva la energía cinética. Cuando dos objetos que chocan se quedan juntos después del choque se dice que la colisión es perfectamente inelástica. Por ejemplo, un meteorito que choca con la Tierra.

Colisión Elástica

En una colisión elástica la energía cinética se conserva. Por ejemplo, lascolisiones entre bolas de billar son aproximadamente elásticas. A nivel atómico las colisiones pueden ser perfectamente elásticas.
La magnitud Q es la diferencia entre las energías cinéticas después y antes de la colisión. Q toma el valor de cero en las colisiones perfectamente elásticas, pero puede ser menor que cero si en el choque se pierde energía cinética como resultado de la deformación, o puedeser mayor que cero, si la energía cinética de las partículas después de la colisión es mayor que la inicial, por ejemplo, en la explosión de una granada o en la desintegración radiactiva, parte de la energía química o energía nuclear se convierte en energía cinética de los productos.

Principio de Conservación del Momentum
Considérese dos partículas que pueden interactuar entre sí pero que estánaisladas de los alrededores. Las partículas se mueven bajo su interacción mutua pero no hay fuerzas exteriores al sistema presentes.

La partícula 1 se mueve bajo la acción de la fuerza F12 que ejerce la partícula 2. La partícula 2 se mueve bajo la acción de la fuerza F21 que ejerce la partícula 1. La tercera ley de Newton o Principio de Acción y Reacción establece que ambas fuerzas tendrán queser iguales y de signo contrario.
F12 +F21 =0
Aplicando la segunda ley de Newton a cada una de las partículas

El principio de conservación del momento lineal afirma que el momento lineal total del sistema de partículas permanece constante, si el sistema es aislado, es decir, si no actúan fuerzas exteriores sobre las partículas del sistema. El principio de conservación del momento lineal esindependiente de la naturaleza de las fuerzas de interacción entre las partículas del sistema aislado.


Cantidad de Movimiento: P = mv


Conservación de la Cantidad de Movimiento:
m1u1 + m2u2 = m1v1+ m2v2

Donde u1 y u2 son las velocidades iniciales de las partículas 1 y 2 y v1 y v2 las velocidades finales de dichas partículas.

Principio de Conservación de la Energía
Al hablar de un principio deconservación de la energía en las colisiones, consideramos que la energía cinética no se conserva debido a que parte de la energía cinética se transforma en energía térmica y en energía potencial elástica interna cuando los cuerpos se deforman durante la colisión.
La energía perdida en la colisión Q la podemos hallar como la diferencia de las energías cinéticas después del choque y antes del...