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Práctica de física




Enviado por banjo_l



    Indice
    1.
    Introducción

    2. Desarrollo
    experimental

    3. Bibliografía

    1.
    Introducción

    Las colisiones rigen nuestra vida cotidiana y son
    generalmente en dos o tres dimensiones, por ejemplo cuando dos
    imanes interactúan, o cuando jugamos billar
    (colisión elástica) en dos dimensiones, o cuando se
    produce un choque en la ciudad, un accidente aéreo.
    Todos los cuerpos que presentan un movimiento,
    tienen la característica de presentar un
    ímpetu, o momento, cuando un cuerpo se encuentra
    acelerado, es porque hay una fuerza externa
    que ha provocado una aceleración, es por ello que podemos
    decir que el cuerpo ha sido impulsado. El impulso corresponde a
    la fuerza que se
    aplico a un cierto cuerpo para que este se desplazase, por lo que
    podemos decir que el impulso es una magnitud vectorial, la cual
    está dada por:
    I=F*∆t
    El momento, ímpetu o cantidad de movimiento, es
    una magnitud vectorial, al igual que el impulso, está dado
    por:
    P=∆mv
    Y bien si sabemos que:
    I=F*∆t
    F=ma
    F=m∆v/∆t
    F∆t=∆mv
    Entonces:
    I=P1-P2
    I=∆P

    Objetivos:
    Experimentar el ímpetu mediante una colisión
    inelástica
    Mediante resultados experimentales probar si hay o no una
    conservación del ímpetu
    Mediante la experimentación probar si hay o no una
    conservación de energía
    Observar la relación que existe entre los tipos de
    colisiones (en este caso inelástica) y cual ley de
    conservación se aplica en este caso.

    Conservación del momentum:
    La ley de la
    conservación del momentum; dicha ley propone que si la
    resultante de las fuerzas externas que interactúan en el
    sistema es nula,
    la cantidad de movimiento se conserva.

    La cantidad de movimiento antes de disparar es cero.
    Después de disparar, la cantidad de movimiento total sigue
    siendo cero porque la cantidad de movimiento del rifle es igual y
    opuesta a la cantidad de movimiento de la bala.

    Por lo que podremos saber que:
    Pi=Pf
    ∑(mivi)= ∑(mfvf)

    Quedando como la suma de los productos de
    las masas por velocidades iniciales será igual al producto de
    las masas por las velocidades finales
    Las fuerzas internas pueden producir variaciones en la cantidad
    de movimiento de las partículas de un sistema, pero no
    producen variación en la cantidad del movimiento total del
    mismo.

    Colisiones y conservación de la
    energía:
    Como se puede las colisiones son parte de nuestra vida cotidiana,
    hay dos tipos de colisiones: las elásticas y las
    inelásticas.
    Las colisiones elásticas son aquellas en que la
    energía cinética total se conserva; por lo que
    podemos decir que tanto antes como después de la
    colisión la energía cinética será la
    misma. Durante la colisión parte de la energía
    cinética inicial se convierte temporalmente en
    energía potencial a medida que los objetos se deforman,
    luego de la deformación máxima viene otra etapa
    donde los objetos regresan a su forma original y el sistema tiene
    la misma cantidad de energía cinética que al
    principio de la colisión. También este tipo de
    colisiones se caracterizan por no generar calor.

    a.- Una bola en movimiento golpea una bola en
    reposo.
    b.- Colisión frontal entre dos bolas en movimiento.
    c.-Colisión de dos bolas que se desplazan en la misma
    dirección.

    • En todos los casos la cantidad de movimiento se
      transfiere o se redistribuye simplemente sin perdida ni
      ganancia.

    Las colisiones inelásticas por otra parte tienen
    la peculiaridad e que la energía cinética no se
    conserva, los objetos que se deforman no vuelven a su forma
    original, este tipo de colisiones comprenden fuerzas no
    conservativas como la fricción y a la hora re chocar
    generan calor. Un tipo
    muy usual de estas colisiones es el acoplamiento de los objetos,
    por ejemplo cuando dos coches chocan o cuando se unen dos vagones
    la cantidad de movimiento de distribuye entre la cantidad de masa
    total, por lo que se demuestra que se pierde ímpetu (en
    este ejemplo).
    Aunque la energía cinética no se conserve el
    momentum si se puede conservar.
    El vagón de carga de izquierda comparte su cantidad de
    movimiento con el vagón de carga de la derecha.
    Para Descartes, la
    cantidad de movimiento estaba relacionada con el producto de la
    materia y la
    rapidez, pero su idea de la esencia de la materia no era
    la masa, sino el volumen. Newton toma y
    redefine tal noción, definiendo cantidad de movimiento, o
    momento lineal como empezó a conocerse; como el producto
    de la masa y la velocidad.
    Esto es el ímpetu de Buridan reinterpretado
    físicamente y muy parecido al momento de Galileo ( peso
    por velocidad).
    La tercera ley de Newton conduce
    directamente al principio fundamental de la conservación
    del momento lineal; esta ley nos dice que si se quiere cambiar la
    cantidad de movimiento de un cuerpo se tiene que ejercer un
    impulso sobre él.
    La cantidad de movimiento antes y después debe de ser
    igual para que se cumpla la ley.

    2. Desarrollo
    experimental

    En esta práctica simplemente se utilizo una
    pistolita lanza dardos con un dardo, plastilina e hilos
    péndulos de un riel que corre por el techo. Lo que se hizo
    primero fue pesar el dardo y el péndulo, el cual constaba
    de una masa de plastilina, posteriormente se ató al riel
    ubicado en el techo mediante cuatro hilos que sostenían a
    la plastilina de los 4 vértices superiores (nuestro
    péndulo era cuadrado). Finalmente se disparó un
    dardo con el objetivo de
    que se cumpliese una colisión inelástica.
    Se tomó la medida de la longitud recorrida por un hilo
    tenso que se encontraba por la parte dorsal de la plasta, de
    forma que quedase marcado la longitud recorrida. Para hacer esto
    se trató de evitar la fricción, por lo que podemos
    decir que esta fue nula.
    Con las fórmulas que especificamos en los resultados
    pudimos obtener todos los datos del
    problema, y resolver finalmente los dos principales objetivos de
    la práctica.

    3.
    Bibliografía

    ALVARENGA, Beatriz y A. MÁXIMO, Física general con
    experimentos
    sencillos, Harla, México,
    1981, 406-414 pp.
    WILSON Jerry. Física 2ª ed.
    México:
    1996 Prettice Hall. 186- 190p.p.
    HEWITT Paul. Física conceptual 3ª ed. México:
    1999 Addison Wesley. 94-96p.p.

    Resumen
    En esta práctica se vieron las propiedades de
    conservación del ímpetu y de la energía
    presente en el sistema mediante una colisión
    inelástica. Asi como también de busco definir si
    cumple el sistema con la ley de conservación del
    ímpetu y/o de la energía.

     

     

     

    Autor:

    Luis Villarreal Real

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