Prueba

Bioingeniería-Facultad de Ingeniería-UNER
Física Mecánica
TPL Nº 4

Año 2014

TRABAJO PRÁCTICO DE L ABORATORIO Nº 4
IMPULSO Y CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL
OBJETIVOS GENERALES:




Analizar el principio de conservación del momento lineal en colisiones en una y dos
dimensiones.
Identificar los diferentes tipos de colisiones.
Estudiar la relación entre impulso y momento lineal.FUNDAMENTO TEÓRICO:
“El impulso de una fuerza 𝐹 es igual a la variación del momento lineal”
I = p
I = m v
F t = m v
Este trabajo práctico de laboratorio está integrado por cuatro (4) experiencias de
laboratorio diferentes, las cuales se presentan a continuación. En las tres primeras se
determinará el cambio de velocidad para medir la variación del momento lineal mientras
que en laúltima se determinará la variación del momento lineal partiendo de la
composición de los desplazamientos correspondientes.

EXPERIENCIA Nº 1: IMPULSO
En la primera experiencia se mide la velocidad y la fuerza en función del tiempo, esta
última se aplica a un carro que choca contra un sensor de fuerza fijo.

OBJETIVOS E SPECÍFICOS :




Analizar la conservación del momento lineal enuna colisión unidimensional.
Determinar el impulso durante un choque y la fuerza impulsiva en función del
tiempo.
Comparar las magnitudes impulso y fuerza promedio por intervalo de tiempo.

M ATERIALES :
Pista de riel, carro de 500 g, sensor de movimiento, sensor de fuerza con resorte y la
interface Xplorer. Ver esquema de la figura 1.

Figura 1. Esquema

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PROCEDIMIENTO:

Año 2014

1. Verificar que el equipo se encuentre en las condiciones del esquema de la figura 1
para la medición de la velocidad y la fuerza en función del tiempo. El plano debe
estar inclinado con un ángulo de 5º aproximadamente.
2. Realizar una marca que indique desde donde se soltará el carro. Aproximadamente
a 30cm del resorte. Ubicar el carro a esa distancia.
3. En la pantalla de software, presione el botón “Comenzar" para comenzar a medir y
luego suelte el carro.
4. Después de la colisión, presiona "Detener” para detener la medición.
5. Seleccionar la herramienta de punto para mover
el cursor y medir los valores de cada grafica.
6. Medir la velocidad en los instantes anterior y
posterior alimpacto (velocidad máxima y
velocidad mínima).
7. Calcular el impulso como el área debajo de la
función F(t). Considerar el tiempo inicial y final
cuando F(t) igual a cero. Nota: Utilizar la
herramienta de área proporcionada por el
software.
8. Guardar la información en dos archivos txt.
Nota:
incorporar
los
datos,
obtenidos
Figura. 2: Velocidad y Fuerza
gráficamente, en un pen driveperteneciente al
en función del tiempo
grupo.

ACTIVIDADES:
1. Calcular la variación del momento lineal del carro en el intervalo t donde se
produce la colisión.
2. Determinar con los datos obtenidos el módulo de la fuerza promedio 𝐹𝑝 ejercida
sobre el carro durante el impacto. ¿Cuál es su dirección y su sentido?
3. Comparar porcentualmente la variación del momento lineal con el impulsomediante
la ecuación:
mv  Fp .t
.100%
mv
4. Realizar un esquema del evento antes, durante y después del impacto.
5. ¿Qué sucede con la energía cinética del sistema antes y después de la colisión,
dentro de los márgenes aceptables de incerteza? Explique desde el punto de vista de
la conservación de la energía mecánica (dentro del margen del 10%). En función de la
respuesta anterior, ¿quétipo de colisión es la observada? Justificar.
6. Extraer conclusiones sobre la experiencia realizada.

EXPERIENCIA N°2: CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL
OBJETIVO ESPECÍFICO:


Estudiar la conservación del momento lineal en un sistema aislado.

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M ATERIALES :

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Pista de riel, 2 carros,...