conservacion momentos en colisiones

8/18/2019 Conservacion Momentos en Colisiones

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LABORATORIO DE MECANICA N° 6CONSERVACION DEL MOMENTUM EN COLISIONES

JOVANA ALTAMARDUBAN FABREGASLENNIN ALFARO

ANGIE VALDERRAMA

Lic. CESAR AUGUSTO TELLEZ

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARFACULTAD DE ING. Y TECNOLOGIAS

VALLEDUPAR/CESAR201


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INTROCUCCION

Cuando dos masas colisionan entre sí, el momentum total deambos masas, se conserva sin importar el tipo de colisión.Una colisión elástica es aquella en que dos masas rebotan unocontra otro, sin pérdida de energía cinética. En realidad, estacolisión «elástica», es levemente inelástica. Una colisióntotalmente inelástica es aquella en la que las dos masas que

colisionan, quedan unidos. La práctica es más que todo deobservación cualitativa a que los elementos utili!ados "ueronreali!ados en internet en una página didáctica llamadaEDUCAPLUS donde observo mu atentamente lo que sucedíadurante la práctica virtual en la página a mencionada.


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OBJETIVOS

• Comprobar que el momentum de un sistema se conserva en una

colisión inelástica.

• El ob#etivo de este e$perimento es e$plorar cualitativamente la

conservación del momentum en colisiones elásticas e inelásticas.

• %ostrar que el momentum lineal se conserva en una colisión

• inelástica, pero la energía mecánica no.


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MARCO TEORICO

Cuando dos ob#etos c&ocan, a sean locomotoras o carros o su pie

contra la acera, los resultados pueden complicarse. 'ncluso en la máscaótica de las colisiones, con tal de que no &aa "uer!as e$ternas queact(en en los ob#etos c&ocados, un principio siempre se mantiene provee una &erramienta e$celente para entender la dinámica de lacolisión, este principio se llama )Conservación del %oméntum*. +ara unacolisión de dos ob#etos, la conservación del %oméntum es e$presadomatemáticamente por la ecuación -/

-

0onde m1 m2 son las masas de los ob#etos, V1i V2i son las

velocidades iniciales de los ob#etos antes de colisión, V1f V2f son

las velocidades 1nales de los ob#etos, p i p f son los momentos

combinados de los ob#etos, antes de después de la colisión. En este

e$perimento, se veri1cará la conservación del %oméntum en una

colisión de dos carros dinámicos, primero en "orma elástica luego en

"orma inelástica.

MOMENTUM ! CONSERVACI"N DEL MOMENTO LINEAL# En unsistema mecánico de partículas aislado cerrado en el cual las "uer!ase$ternas son cero, el momento lineal total se conserva si las partículas

materiales e#ercen "uer!as paralelas a la recta que las une, a que enese caso dentro de la dinámica ne2toniana del sistema de partículaspuede probarse que e$iste una integral del movimiento dada por/

3

0onde ri 4ri son respectivamente los vectores de posición las

velocidades para la partícula i5 ésima medidas por un observadorinercial.

C$O%UES ELASTICOS# Es una colisión entre dos o más cuerpos en laque éstos no su"ren de"ormaciones permanentes durante el impacto. Enuna colisión elástica se conservan tanto el momento lineal como la


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energía cinética del sistema, no &a intercambio de masa entre loscuerpos, que se separan después del c&oque.

6igura -/ C&oques elásticos masas iguales.

6igura 3/ C&oques elásticos masas desiguales

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0onde m1 m2 son las masas de los ob#etos, V1i V2i son lasvelocidades iniciales de los ob#etos antes de colisión, V1f V2f sonlas velocidades 1nales de los ob#etos, p i p f son los momentos

combinados de los ob#etos, antes de después de la colisión.

C$O%UES INELASTICOS/ Es un tipo de c&oque en el que la energíacinética no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionanpueden su"rir de"ormaciones aumento de su temperatura. En el casoideal de un c&oque per"ectamente inelástico entre ob#etosmacroscópicos, éstos permanecen unidos entre sí tras la colisión. Elmarco de re"erencia del centro de masas permite presentar unade1nición más precisa.La principal característica de este tipo de c&oque es que e$iste unadisipación de energía, a que tanto el traba#o reali!ado durante la

de"ormación de los cuerpos como el aumento de su energía internaseobtiene a costa de la energía cinética de los mismos antes del c&oque.En cualquier caso, aunque no se conserve la energía cinética, sí seconserva el momento lineal total del sistema.


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6igura 7/ C&oques inelasticos

MATERIALES

CANT.

INSTRUMENTO

- Carro dinámico %E5

897:

- Carro de colisión %E5

89;9

- ?/ estos son los materiales que en una práctica

e$perimental se utili!arían. Los menciono aquí en el in"orme

para no olvidar de#ar aparte los di"erentes materiales que

se usan. @a que el laboratorio se &i!o virtual.


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PROCEDIMIENTO& ANALISIS Y RESULTADOS

COLISIONES ELASTICOS' PARTE 1

B()i*+, C(- I+) M+,+.

CASO 1# Aituamos la bolita en reposo en la mitad le imprimimos a laotra bolita una velocidad inicial dirigida &acia la bolita en reposo.


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CASO 2# Ubicamos uno de las bolitas en cada e$tremo le imprimimosa cada bolita una velocidad apro$imada el uno &acia el otro.


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CASO # ubicamos ambas bolitas en un mismo e$tremo luego leimprimimos al primera bolita una pequeBa velocidad al segundo una

velocidad maor el segundo alcan!ando al primero.


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B()i*+, c(- +,+, 3,i+)3,


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C+,( 1# Ubicamos ambas bolitas en un mismo e$tremo, +rimero el de7% segundo el de -% luego le imprimimos a la de 7% una pequeBa

velocidad al de -% una velocidad maor de modo que el segundo

alcan!o al primero.


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C+,( 2# situamos la bolita de -% en reposo al otro le imprimimos unavelocidad inicial en dirección a la bolita en reposo.


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Caso 3: ubicamos una bolita en cada extremo y luego una velocidad

aproximadamente igual a cada bolita.


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C+,( 4# Ubicamos ambas bolitas en un mismo e$tremo +rimero el de7% segundo el de -% luego le imprimimos la bolita de 7% una

pequeBa velocidad al de -% una velocidad maor de modo que el

segundo alcan!o al primero.

P5i35+ +,+ 3-(5 3 )+ ,3-+ +,+


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S3-+ +,+ 3-(5 3 )+ 75i35+

Ai c&ocan


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COLISIONES INELASTICAS PARTE 2

BOLITAS C(- I+) M+,+

CASO 1# Aituamos la bolita en reposo en la mitad le imprimimos a laotra bolita una velocidad inicial dirigida &acia la bolita en reposo.


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CASO 2# Ubicamos uno de las bolitas en cada e$tremo le imprimimosa cada bolita una velocidad apro$imada el uno &acia el otro.


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CASO # ubicamos ambas bolitas en un mismo e$tremo luego leimprimimos al primera bolita una pequeBa velocidad al segundo una

velocidad maor el segundo alcan!ando al primero.


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B()i*+, c(- +,+, 3,i+)3,


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C+,( 1# Ubicamos ambas bolitas en un mismo e$tremo, +rimero el de7% segundo el de -% luego le imprimimos a la de 7% una pequeBa

velocidad al de -% una velocidad maor de modo que el segundo

alcan!o al primero.

C+,( 2# situamos la bolita de -% en reposo al otro le imprimimos unavelocidad inicial en dirección a la bolita en reposo.


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Caso 3: ubicamos una bolita en cada extremo y luego una velocidad

aproximadamente igual a cada bolita.


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C+,( 4# Ubicamos ambas bolitas en un mismo e$tremo +rimero el de7% segundo el de -% luego le imprimimos la bolita de 7% una

pequeBa velocidad al de -% una velocidad maor de modo que el

segundo alcan!o al primero.


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P5i35+ +,+ 3-(5 3 )+ ,3-+ +,+

S3-+ +,+ 3-(5 3 )+ 75i35+


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PREGUNTAS DE ANALISIS

D(, c+55(, 3 i+) +,+ 8 93)(ci+& c()i,i(-+& 3+- -i(, 8

,3 3*i3-3-. : ; (c553 c(- 3) (3-* 3 c++ c+55(< :,3c(-,359+ 3) (3-* <

curre una colisión inelástica no se conserva el momentumademás su velocidad 1nal es :

D(, c+55(, 3 i+) +,+ 8 93)(ci+& c()i,i(-+- 8 53=(*+-3)>,*ic+3-*3. :c>) 3, 3) (3-* *(*+) ?-+) 3 )(, c+55(,<


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• Concluimos que e$isten dos tipos de colisiones una queconserva el momentum que es la elástica otra que no lo&ace ocasiona una de"ormación en el otro ob#eto es la

inelástica

• Cada caso estudiado nos indica que el momentum dependede la velocidad que le proporcionamos a los ob#etosestudiados de las masas que tengan cada uno de estos.

• En los c&oques inelásticos se unen los ob#etos "ormando unsolo bloque por eso nuestra velocidad 1nal es la misma paraambos ob#etos de estudio.

• Las colisiones elásticas se dan entre ob#etos que no sede"orman las inelásticas en ob#etos de"ormables como unapelota un automóvil respectivamente


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BIBLIOGRAF@A

1. F,ic+ R3 C53+*i9+& S+)9+(5 Gi) 8 E+5( R(53.P53-*ic3 $+)) B3-(, Ai53,.2001.2. A)(-,(& M. Fi--& J.E.& F,ic+& 9()3- 1& Ai,(-'3,)38I=35(+35ic+-+&M;ic(& 1.. S35+8& R+8(- A. F@SICA& *(( 1& c+5*+ 3ici!-& McG5+'$i))& M;ic(&1H.4. G+, 3 )+=(5+*(5i( PASCO 2004

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