Practica Experimental: Cantidad De Movimieto y Colisiones (Fisica Universitaria)

INTRODUCCION
En el presente trabajo se da a conocer el tema de cantidad de movimiento y colisiones en el cual se describe la ley de conservación del momento lineal o cantidad de movimiento lineal de forma experimental, además comprobamos experimentalmente la conservación de la energía cinética, ambos en un choque elástico; en nuestro diario vivir vemos muchos accidentes entre vehículos.

Unchoque está definido como una interacción entre dos o más cuerpos en un periodo corto de tiempo, hay dos tipos de choque uno elástico y otro inelástico. La cantidad de movimiento del objeto es igual a la masa por la velocidad ya que la masa es una cantidad escalar y la velocidad es una cantidad vectorial el resultado es una magnitud vectorial de forma Kg.m/s.

La cantidad de movimiento seconserva para ambas colisiones para la elástica e inelástica y la energía cinética se conserva para la colisión elástica mientras que para la inelástica no se conserva. A continuación se da a desarrollar el tema.


LABORATORIO NO. 5: CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y COLISIONES
Método Experimental.
Material y Equipo:
Una esfera de acero (m1).
Una balanza gravimétrica.
2 hojas de papel carbón.
Unaplomada.
Una rampa.
Una esfera de vidrio (m2).
2 hojas de papel tamaño oficio.
Una cinta métrica.
Una regla de un metro.
Tirro.

Desarrollo Experimental.

Se pegaron dos hojas de papel blanco de modo que se formó una hoja de mayor tamaño y se pegó en el piso debajo de la rampa.
Se colocó la hoja de papel carbón, donde antes se pensó que caería el balero
Se colocó la plomadatratando de que esté ubicada a la orilla de la rampa y sobre el papel blanco.
Se midió la altura que hay desde la base de la rampa al suelo y se calculó el tiempo que tardó el balero en llegar al suelo.
Se midió la masa del balero de acero (m1) y la masa del balero de vidrio (m2)
Se dejó caer el balero de acero cinco veces desde la misma altura y se midió el desplazamiento horizontal promediodesde la base de la rampa hasta donde cayó el balero en el suelo y se calculó la velocidad que tiene el balero cuando abandona la rampa. Por lo tanto se colocaron los resultados en la tabla 1.
Se colocó el balero de vidrio al final de la rampa y se dejó caer el balero de acero desde la misma altura que la anterior, (se realizaron las operaciones cinco veces para obtener un promedio) y se midió eldesplazamiento horizontal promedio de los baleros después del choque y se calculó la velocidad de los baleros después del choque, como se muestra en la siguiente imagen:

TABLA 1. RESULTADOS EXPERIMENTALES.
Altura desde la rampa hasta el suelo h= 0.95 m.
Tiempo de caída de la canica desde la rampa hasta el suelo t = 0.44 s.
Masa del balero de acero m1= 8.4 g. = 0.0084 kg.
Masa delbalero de vidrio m2= 5.4 g. = 0.0054 kg.


X (m)
V (m/s)

Antes del choque.
Para m1
0.41 m
0.93 m/s


Después del choque.
Para m1
0.1206 m
0.274 m/s

Para m2
0.4888 m
1.11 m/s

CÁLCULOS
Calculando el tiempo de caída del balero:
y=V_(0 ) 〖Senθ〗_0 t-1/2 gt^2
-y=-1/2 gt^2
y=1/2 gt^2
1/2 gt^2=y
t^2=2y/g
t= √(2y/g)

Sustituyendo los valores
t=√((2(0.95 m))/(9.8 m/s^2 ))
t=0.4403 s

VELOCIDAD ANTES DEL CHOQUE
Calculando la velocidad con que salió de la rampa:
v= v_0 〖Cos θ〗_(0 )t
v= v_0 t
v= x/t
Sustituyendo los valores.
v= (0.41 m)/(0.44 s)
v=0.93 m/s
La conservación de la cantidad de movimiento antes del choque de la masa del balero de acero
p=mv
p=(0.0084 kg)(0.93 m/s)
p=7.812x〖10〗^(-3) kg*m/s

Calculamos la energíacinética antes del choque

k=1/2 mv^2
k=1/2(0.0084 kg)〖(0.93 m/s)〗^2
k=3.63258 x 〖10〗^(-3) J

Calculamos las velocidades, la energía cinética y conservación de la cantidad de movimiento DESPUÉS DEL CHOQUE Para ambas masas (m1 y m2).

v= x/t
Velocidad para el balero de acero.

v_1= x_1/t

v_1= 0.1206m/0.44s

v_1= 0.274 m/s

Velocidad para el balero de vidrio.
v_2=x_2/t

v_2=...