Tp 3 física 1 fiuba choques

1296 palabras 6 páginas
Objetivo

Estudiaremos la conservación de energía y cantidad de movimiento en un choque entre 2 partículas sobre un mismo eje, en el cual una de las partículas se halla en reposo y se encuentran a una cierta altura del piso y la otra parte del reposo desde una rampa.

Introducción teórica

Choque

Un choque físico o mecánico es una repentina aceleración o desaceleración causada, por ejemplo, por impacto, por una explosión, o cualquier tipo de contacto directo. Se caracteriza por la duración del contacto que generalmente es muy corta y es cuando se transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos.

En una colisión intervienen dos objetos que se ejercen fuerzas mutuamente. Cuando los objetos se encuentran cerca, interactúan
…ver más…
Cantidad de movimiento:

Veamos si pi = pf . Para ello necesitamos la velocidad de la esfera 1 un instante antes del choque (V10) y las velocidades de las esferas 1 y 2 un instante después del choque (V1f y V2f).

Para V10 despreciamos el rozamiento y planteamos conservación de energía mecánica:
[pic]

Para V1f y V2f utilizamos las ecuaciones horarias de un tiro horizontal:
[pic]

Nuestra incógnita sería la velocidad inmediatamente después del choque, y ésta solo tiene componente horizontal, por lo tanto se anula el segundo término de la segunda ecuación. Tomando un sistema de referencia con el origen en la base de la rampa, positivo hacia abajo y hacia la derecha, tenemos los siguientes datos, para cuando la esfera llega al piso:

· y = 0 · y0 = h2 · x = x1 ó x2 (dependiendo de la esfera que tomemos)

Despejando el tiempo de la ecuación (2) resulta:
[pic]

Reemplazando en la ecuación 1:

[pic]

Aplicando la última ecuación para ambas esferas, obtenemos V1f y V2f .

Finalmente comparamos si m1 V10 = m1 V1f + m2 V2f para ver si se cumple la conservación de la cantidad de movimiento.

Energía cinética:

Antes del choque, la esfera 2 se encuentra en reposo, y por lo tanto la energía cinética del sistema está dada por la energía de la esfera 1. Resulta:

[pic]

Coeficiente de

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