Informe 1 final momentum
Descargar como DOC, PDF0 recomendaciones5,009 vistas
Este documento presenta un experimento sobre la transferencia de energía y movimiento (momentum) entre dos carritos de masas variables mediante colisiones. El objetivo es demostrar la conservación del momentum antes y después de las colisiones elásticas e inelásticas midiendo la posición y el tiempo. Se explican conceptos clave como fuerza, momentum, energía cinética, energía potencial y los tipos de colisiones. El experimento analizará las variaciones de velocidad y masa para hallar el momentum inicial y final.
Informe 1 final momentum
- 1. FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA www.uniagraria.edu.co INFORME I – MOMENTUM Jairo Fernando Vargas Pinzón, Omar García, Nelson David Rodríguez Morales, Wilmer Romero. Juan Salcedo b a Estudiantes de Ingeniería Civil, Mecatrónica e Industrial b Docente Física, Dpto Ciencias Básicas. 1. Objetivos • Objetivo General - Demostrar la transferencia de energía y movimiento (momentum), entre dos carros cuyos valores están dados por un medidor de posición y tiempo, y según una masa específica que varia, para los cuales se define una ubicación especial • Objetivos Específicos - Determinar el valor y la conservación de momentum de dos carros para los cuales se define la posición, el tiempo y la masa. IN T R O D U C CI Ó N : Resumen: Para definir un movimiento de cualquier partícula en el espacio, es indispensable tener en cuenta diferentes conceptos de gran importancia física y general como lo es la fuerza, la energía, e incluso el movimiento relativo de las partículas, para esto hay que tener especial relación ya que todo se transporta gracias a los dos primeros aspectos mencionados sin lo cual todo seria materia inercial. Un ejemplo claro es el de la gravedad de los planetas los cuales ejercen una fuerza que mantiene en equilibrio y nos mantiene como planeta tierra en condiciones optimas difíciles de encontrar en el espacio, es por eso que desde la simple interacción electronegativa de partículas subatómicas hasta el despegue y mantenimiento de un cohete en el espacio confieren al momentum, concepto acuñado que define otros principales como la velocidad y la masa, o su variación como la fuerza en un determinado tiempo. Por su parte existen fenómenos de la vida cotidiana conocidas que conllevan a deformaciones por conservación o perdida de energía, sin embargo manteniendo la cantidad de momentum, en este caso especifico se hablan de las colisiones las cuales forman parte fundamental de la experiencia de objetos que chocan y que producen un efecto de sinergia mayor al que encontramos en una tendencia independiente de movimiento, y sobre la cual se estudian diferentes fenómenos como la conservación de cierta fuerza mayor que nos permite realizar trabajo y ciertamente mover cosas de mayor magnitud y envergadura, es por esto que esta experiencia busca desarrollar experimentalmente tipo de colisiones en sus clasificaciones elástica e inelástica de acuerdo al mantenimiento continuo de energía. Un Momentum se conoce según la segunda ley de Newton como la cantidad de movimiento y se usa para definir esta como la cantidad del momentum que se mantiene constante en un sistema, (o de el diferencial de velocidad por masa), que a su vez multiplicado por el delta de tiempo, aparece el concepto de fuerza que es un aspecto muy relevante para el movimiento y para producir la transferencia de energía de un objeto a otro que puede cumplir la primera ley de la inercia, y que a la vez se puede transformar en la tercera ley de acción y reacción cuando entran dos cuerpos en contacto generando reacciones de sinergia por ejemplo la colisión, la cual puede ser elástica e inelástica. Por su parte se afirma que la energía también se conserva, y el paso de un material a otro de la energía, produce diferente clase de energía, conociéndose dos sobre las cuales se derivan las otras las cuales son: cinética y potencial. Existen dos tipos de fuerzas en el movimiento según el grado de impacto que tiene una masa sobre otro que son la fuerza de reacción al contacto más directa y total o normal y la fuerza de roce.
- 2. Tetrahedron - Analizar los diferentes tipos de colisiones según unas variaciones de masa y de velocidad, con los cuales se halla el momentum dado. - Analizar las colisiones elásticas e inelásticas de un determinado choque o impacto en el que dos objetos (carritos) se definen como sistemas de masa con una velocidad específica, dando así uno de los conceptos bases del momentum y utilizando ecuaciones. - Graficar la relación entre tiempo y posición de cada objeto como producto del choque, y según su masa definirlos como un momentum dado. - Realizar por medio de las ecuaciones de momentum conclusiones específicas de los datos. 2. Aspectos Teóricos MOMENTUM: La segunda ley de Newton define a la fuerza como la variación con respecto al tiempo de un momentum, donde este se define como una propiedad llamada cantidad de movimiento. Dicha propiedad que se asocia a la magnitud o cantidad de masa que tiene un objeto y a la variación de velocidad con que este se mueve (velocidad inicial y velocidad final); es transferible, esto quiere decir, que una persona o un objeto pueden transferir momentum a un segundo cuerpo. Para esto debemos interactuar con él; y así de esta forma debemos ejercerle una fuerza. Por una parte, todas las fuerzas resultantes que se ejercen sobre los cuerpos o la masa en experimento, y se anulan entre si, es decir la fuerza neta sobre el sistema, es equivalente a cero, entonces el momentum presenta una propiedad llamada conservación, en la que el momentum inicial se iguala al momentum final, lo que significa que la cantidad de movimiento no varia sino que es constante, es el caso de cuando queremos mover un carro, debemos encenderlo. Si nadie enciende el carro, este no se mueve. La acción de prender el carro implica que el conductor e incluso el mismo carro por acción del conductor le transfieren momentum propio al sistema carro. La conservación del momentum es muy importante para nosotros, pues permite entender muchos fenómenos que ocurren en la naturaleza. LA ENERGÍA: La energía es una de las propiedades de la materia que permite producir capacidad de fuerza y por ende movimiento; todos los objetos contienen o poseen energía. Además, ésta es transferible y se puede transformar en un determinado tipo de energía a otro por ejemplo la energía calórica que se produce en nuestro cuerpo al consumir algún tipo de alimento se puede producir en energía cinética en el movimiento o deporte que realizamos en el día. Cuando hay una interacción y dicha interacción produce un movimiento, también existe un intercambio de energía. La energía se presencia de dos maneras: la energía potencial y la energía cinética. La energía cinética se relaciona con el movimiento de los cuerpos. Mientras que la energía potencial, es aquella que se encuentra almacenada y puede ser transformada en energía cinética. Por ejemplo, la interacción gravitacional de cualquier cuerpo con el planeta Tierra genera la llamada energía potencial gravitacional.1 1 http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo- basico/ciencias-naturales/fuerza-y-movimiento/2009/12/61- Imaginemos que tenemos una pelota de beisball y un edificio. Si ponemos la pelota en alguna parte más alejada del suelo (en cuanto altura) en el edificio, entonces debemos interactuar con esta, y, levantándola, posarla sobre algún piso; decimos entonces que le hemos entregado energía a la pelota, y esta guarda esa energía como energía potencial gravitacional; entonces por su parte, si queremos dejar suelta la pelota desde una ventana, no tenemos qué utilizar nuestra energía de una forma gigantesca para hacer esto, sólo basta con darle un muy leve empujoncito y dejarla caer. Si hacemos esto, vemos que la energía potencial que tenía la pelota se ha transformado en energía cinética, pues cuando esta toca el suelo, llega con cierta rapidez. “Es por esto que te cansas mucho más cuando subes una escalera que cuando la bajas. Mientras que para subir utilizas la energía de tu cuerpo, para bajar no debes hacer casi ningún esfuerzo: bajas utilizando la energía potencial gravitacional.”, o también cuando nos tiramos de una montaña en cicla. COLISIONES ELASTICAS E INELASTICAS: Una colisión elástica perfecta, se define como aquella en la que no hay pérdida de energía cinética en la colisión. Una colisión inelástica es aquella en la cual, parte de la energía cinética se cambia en alguna otra forma de energía en la colisión. Cualquier colisión macroscópica entre objetos, convertirá algo de la energía cinética en energía interna y otras formas de energía, de modo que los impactos a gran escala no son perfectamente elásticos. En las colisiones inelásticas se conserva el momento, pero uno no puede rastrear la energía cinética en la colisión, ya que parte de ella se convierte en otras formas de energía. Las colisiones en los gases ideales alcanzan la categoría de perfectamente elásticas, así como el caso de las interacciones de dispersión de partículas subatómicas, que son desviadas por la fuerza electromagnética. Algunas interacciones a gran escala como el slingshot, un tipo de interacciones gravitacionales entre satélites y planetas son perfectamente elásticas. Las colisiones entre esferas duras puede ser casi elástica, por lo que resulta útil para calcular el caso límite de una colisión elástica. Considerando la conservación del momento así como la conservación de la energía cinética, se hace posible el cálculo de las velocidades finales de los dos cuerpos de la colisión. Una colisión elástica se define, como aquella en la cual se cumple la conservación del momento, y la conservación de la energía cinética. . Esto implica que no hay fuerzas disipativas actuando durante la colisión, y que toda la energía cinética de los objetos antes de la colisión se encuentra todavía en la forma de energía cinética después de la misma. Para los objetos macroscópicos que entran en contacto en caso de colisión, siempre hay algo de disipación y nunca son perfectamente elásticas. Las colisiones entre bolas de acero duro como en el aparato de balanceo de bolas son casi elásticas.2 Ecuaciones: - Velocidad: Para hallar la velocidad se tiene una ecuación de cinemática básica de la física mecánica de los cuerpos la cual dada por su definición de posición sobre tiempo deriva la siguiente función: 5128-9-el-momentum.shtml. 2 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/elacol.html 2
- 3. + − = 12 12 tt XX v Siendo: V: Velocidad X2: Posición Final X1: Posición Inicial t2: Tiempo Final t1: Tiempo Inicial Colisiones: - Colisión Elástica: Para esta se obtiene a partir de procesos algebraicos las siguientes ecuaciones para las velocidades finales de dos masas en movimiento: 1. 12 21 2 1 21 21 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 2. 21 21 1 2 21 12 2 vfu mm m u mm mm = + + + − - Colisión Inélástica: En una dimensión, si llamamos y a las velocidades iniciales de las partículas de masas y , respectivamente, entonces por la conservación del momento lineal tenemos: y por tanto la velocidad final del conjunto es: “Para el caso general de una colisión perfectamente inelástica en dos o tres dimensiones, la fórmula anterior sigue siendo válida para cada una de las componentes del vector velocidad.” 3. Aspectos Experimentales 3.1 Materiales: - 2 PAS carros con masa (ME-6950) - Riel Dinámico. - MedidorStick(No incluido en el Set de Pista) - Balanza de Masa (SE-8723) 3.2 Procedimientos: El laboratorio se divide en dos partes fundamentalmente: - La Parte hecha por el profesor: 1 .Ver y Analizar como el profesor realizo la experimentación en la primera sección con colisiones inelásticas entre dos carritos (de tipo ME-6950 sobre un riel dinámico con medición de posición incluido), es decir dejando pegados ambos carros al final de la trayectoria, y posicionando sus velocidades finales en el mismo tiempo y de igual magnitud y dirección, para el primer caso mantuvo las masas iguales, y para el segundo, mantuvo mas masa en el carrito 1 que en el carrito 2, la velocidades en ambos casos del carrito 1 era 0, es decir el carrito 2 empujaba al 1. 2. Ver y Analizar como el profesor realizo la experimentación en la segunda sección con colisiones elásticas entre dos carritos (de tipo ME-6950), es decir que se repelían hacia sentidos opuestos, y cuyas velocidades finales pueden ser diferentes y en diferente proporción de tiempo se pueden dar frente al posicionamiento inicial, en el primer caso la masa 1 era igual a la masa 2, y en el segundo caso la masa 1 era mayor que la masa 2, las velocidades iniciales en ambos casos eran iguales. 3. Hacer el análisis de resultados y las conclusiones de los dos procedimientos anteriores de acuerdo con los aspectos Teóricos y las Ecuaciones trabajadas. - La Parte Experimental hecha con el GLX: 4. Trabajar mas colisiones elásticas, solo que esta vez los datos se calculaban con un GLX,, y no había que hacer el análisis de resultados y las conclusiones ,únicamente teóricas. Se trabajaron dos casos con velocidad inicial 1 mayor que la velocidad inicial 2: la primera con masas iguales y la segunda con la masa 1 mayor que la masa 2, en los dos se utilizo el GLX, y el medidor o Sensor Stick, 5. Calcular las velocidades a partir de los datos de posición y el tiempo del GLX, con los cuales se realizaba una tabla, grafica y análisis de dichos datos. Además Hallar la posición total recorrido en ambos cuerpos. 6. Hacer el análisis de resultados, el cuestionario de la guía y las conclusiones del cuarto procedimiento de acuerdo con los aspectos Teóricos y las Ecuaciones trabajadas. PASOS DEL GLX: Para trabajar en un aparato de medición de posición, tiempo, velocidad y demás magnitudes de unidades de medición, se necesita seguir unos procedimientos específicos, en esta parte se van a expresar los pasos mas importantes para identificar como utilizar un equipo de este concepto para estos tipos de casos y asi analizar de forma mas exacta colisiones que ocurren en tiempo muy reducido: 1. Entrar a Archivos de Datos (Carpetas). 2. Presionar F3 para borrar la memoria del GLX. 3. Presionar OK (F1). 4. Configurar Sensores: 5. Cambiar frecuencia de muestreo: (25 pulsos). 6. Entrar a Opciones de Posición, Velocidad y Aceleración (Dejar solo visible Posición y Velocidad). 7. Hacer colisionar ambos carritos (Experiencia). 8. Ir a Menú (Casita). 9. Ir a tabla. 10. Volver a Menú.
- 4. Tetrahedron 11. Ir a Gráficos. 12. Guardar en memoria. Tomar y Hacer el análisis de las medidas 4. Análisis de Resultados: 4.1 Casos Empíricos 4.1.1 CASOS DE COLISIÓN INELÁSTICA: 1. Colisión Inelástica: Cuando la =0 (Velocidad inicial 1 es igual a 0), y = (la masas 1 es igual a la masa 2). En una dimensión, si llamamos y a las velocidades iniciales de las partículas de masas y , respectivamente, entonces por la conservación del momento lineal tenemos: Con lo cual si la está en reposo y las masas son iguales ( = ), se obtiene 1. mm musegmm vf + + = 2)/0( m mu vf 2 2 = 2 2u vf = Con lo cual si la está en reposo y las masas son iguales ( = ), se obtiene, que la vf para ambas masas es igual a , 2. Colisión Inelástica: =0 (Velocidad inicial 1 es igual a 0), y (Masa 1 Mayor que la Masa 2): En una dimensión, si llamamos y a las velocidades iniciales de las partículas de masas y , respectivamente, entonces por la conservación del momento lineal tenemos: Con lo cual si la está en reposo: 21 221 )/0( mm umsegmm vf + + = 21 22)/0( mm umsegm vf + + = 21 22 mm um vf + = Cuando la Velocidad inicial 1 es igual a 0 y la masa 1 es mayor que la masa 2, la velocidad 1 anula a la masa 1 del numerador, dejando a la masa 2 multiplicando por la velocidad inicial 2 y dividiéndolo por la suma de las masas, y va a dar una resultante de velocidad final con signo de la velocidad inicial de 2. 4.1.2.CASOS DE COLISIÓN ELÁSTICA: 1. Colisión Elástica: Cuando la = (Velocidad inicial 1 es igual a Velocidad inicial 2), y = (la masas 1 es igual a la masa 2). 1. 12 21 2 1 21 21 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 121 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 121 2 2 2 .0 vfu m m u m gr = + 12 2 2 vfu m m = ( ) 12*1 vfu = 12 vfu = 2. 21 21 1 2 21 12 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 212 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 212 2 2 2 .0 vfu m m u m gr = + 21 2 2 vfu m m = ( ) 21*1 vfu = 21 vfu = Cuando la Velocidad inicial 1 es igual a la Velocidad inicial 2 y la masa 1 es igual que la masa 2, se anulan las masas del primer termino, anulando dicho termino y dejando la velocidad ( = ) multiplicando a dos veces la masa sobre la misma magnitud, con lo cual se puede decir que la velocidad 1 y la velocidad 2, que son las mismas es igual a la velocidad final de ambas. Se nota que tanto la energía como el momentum se conserva, de manera proporcional entre Velocidad inicial de 1 y velocidad final de 2 y respectivamente con 21 vfu = . 2. Colisión Elástica: Cuando la = (Velocidad inicial 1 es igual a Velocidad inicial 2) y (Masa 1 Mayor que la Masa 2): 1. 12 21 2 1 21 21 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 4
- 5. 1 21 2 21 21 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 1 21 2 21 21 2 vfu mm m mm mm = + + + − 1 21 221 2 vfu mm mmm = + +− 2. 21 21 1 2 21 12 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 2 21 1 21 12 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 2 21 1 21 12 2 vfu mm m mm mm = + + + − 2 21 112 2 vfu mm mmm = + +− Cuando la Velocidad inicial 1 es igual a la Velocidad inicial 2 y la masa 1 es mayor que la masa 2, se factoriza la velocidad ( = ), se opera y da como resultado la masa 2 menos la masa 1 mas dos veces la masa 2 y 1 (para velocidades finales 1 y 2 respectivamente), cociente de masa 1 mas masa 2, dando el signo de las velocidades siempre positivos a menos de que alguna velocidad inicial tenga signo contrario de la otra, haciendo que vayan en direcciones opuestas y dando por ende una velocidad final negativa. Colisión Elástica: Cuando la =0 (Velocidad inicial 1 es igual a 0), y (Masa 1 Mayor que la Masa 2 1. 12 21 2 1 21 21 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 12 21 2 21 21 2 .)/.0( vfu mm m segm mm mm = + + + − 12 21 22 vfu mm m = + 2. 21 21 1 2 21 12 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 2 21 1 2 21 12 .)/.0( 2 vfsegm mm m u mm mm = + + + − 22 21 12 vfu mm mm = + − Cuando la Velocidad inicial 1 es igual a cero (0) y la masa 1 es mayor que la masa 2, se elimina el primer termino factorizado y queda el otro termino factorizado, siendo para ambas velocidades finales, uno de los factores la velocidad inicial en dos, y en cada una un termino diferente. Para la velocidad final en uno el sentido lo da la velocidad inicial 2 pues las masas siempre son positivas, y por otra parte para la velocidad final 2 si la masa 1 es mayor que la dos la resultante es 0 a menos de que el signo de la velocidad inicial en 2 sea 0. “Esto es, cuando una partícula mas liviana que la que esta enredoso choca con esta y su direccion de impacto es opuesta moviendo poco a la grande o casi nulo, y retardando su velocidad en sentido contrario. Contrario a lo que sucede cuando un objeto pesado choca de frente con uno muy liviano que inicialmente esta en reposo, la partícula pesada continua se movimiento sin alteración después del choque y la partícula ligera rebota con una rapidez igual a alrededor del doble de la rapidez inicial de la partícula pesada. Un ejemplo de esta colisión seria el de un átomo pesado en movimiento, chocando con un átomo ligero como el hidrogeno” 4.2. Análisis Experimental: Lo primero que debemos hacer es hallar las velocidades para cada caso: TENIENDO POR ECUACIONES DE VELOCIDAD: + − = 12 12 tt XX v Siendo: V: Velocidad X2: Posición Final X1: Posición Inicial t2: Tiempo Final t1: Tiempo Inicial CASO 1: # T(seg) x1 x2 VEL. 1 VEL. 2 1 0,0016 0,555 0,2 -0,38 0,1902 2 0,1015 0,517 0,21 0,3397 -0,839 3 0,2016 0,551 0,13 -0,34 0,3103 4 0,3015 0,517 0,16 0,16 0,17
- 6. Tetrahedron 5 0,4015 0,533 0,18 -0,23 0,21 6 0,5015 0,51 0,2 -0,22 0,2102 7 0,6014 0,488 0,22 -0,21 0,2 8 0,7014 0,467 0,24 -0,22 0,2202 9 0,8013 0,445 0,26 -0,21 0,2202 10 0,9012 0,424 0,28 -0,21 0,22 11 1,0012 0,403 0,31 -0,2 0,2102 12 1,1011 0,383 0,33 -0,21 0,2 13 1,2011 0,362 0,35 -0,2 0,2002 14 1,301 0,342 0,37 -0,2 0,1802 15 1,401 0,322 0,39 -0,2 0,18 16 1,5009 0,302 0,4 -0,19 0,1702 17 1,6008 0,283 0,42 -0,19 0,19 18 1,7008 0,264 0,44 -0,19 0,1902 19 1,8007 0,245 0,46 -0,18 0,18 20 1,9007 0,227 0,48 -0,16 0,1802 21 2,0006 0,211 0,49 -0,18 0,18 22 2,1006 0,193 0,51 -0,17 0,1702 23 2,2005 0,176 0,53 -0,16 0,03 24 2,3005 0,16 0,53 -0,16 0,3103 25 2,4004 0,144 0,56 -0,16 -0,14 26 2,5004 0,128 0,55 0 0,47 27 2,6004 0,128 0,6 -0,01 -0,33 28 2,7004 0,127 0,56 0,04 0,64 29 2,8004 0,131 0,63 -0,03 -0,5 30 2,9004 0,128 0,58 0,6287 0,7884 31 3,0006 0,191 0,66 Tot 9,857 12,2 CASO 2: # T(seg) x1 x2 VEL. 1 VEL. 2 1 0,0014 0,494 0,186 0,3300 -0,0100 2 0,1014 0,493 0,219 0,2400 -0,2000 3 0,2014 0,473 0,243 0,2603 -0,2603 4 0,3013 0,447 0,269 0,2603 -0,2603 5 0,4012 0,421 0,295 0,2703 -0,2603 6 0,5011 0,395 0,322 0,2400 -0,2700 7 0,6011 0,368 0,346 0,2703 -0,2603 8 0,701 0,342 0,373 0,2603 -0,2503 9 0,8009 0,317 0,399 0,2402 -0,2703 10 0,9008 0,29 0,423 0,2600 -0,2800 11 1,0008 0,262 0,449 0,2603 -0,2703 12 1,1007 0,235 0,475 0,2703 -0,2603 13 1,2006 0,209 0,502 0,2603 -0,2603 14 1,3005 0,183 0,528 0,2600 -0,2400 15 1,4005 0,159 0,554 0,2703 -0,2503 16 1,5004 0,134 0,581 0,2600 -0,0800 17 1,6004 0,126 0,607 0,2500 0,0700 18 1,7004 0,133 0,632 0,2500 -0,0700 19 1,8004 0,126 0,657 Tot 5,607 8,060 - Se pudo notar que la Colisión dada en los dos Casos era Elástica por lo tanto las ecuaciones son propias las de colisión elástica: 1. En el caso 1 Cuando la (Velocidad inicial 1 es mayor a Velocidad inicial 2), y = (la masas 1 es igual a la masa 2). 1. 12 21 2 1 21 21 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 121 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 121 2 2 2 .0 vfu m m u m gr = + 12 2 2 vfu m m = ( ) 12*1 vfu = 12 vfu = 2. 21 21 1 2 21 12 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 212 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 212 2 2 2 .0 vfu m m u m gr = + 21 2 2 vfu m m = ( ) 21*1 vfu = 21 vfu = Cuando la Velocidad inicial 1 es mayor a la Velocidad inicial 2 y la masa 1 es igual que la masa 2, se anulan las masas del primer termino, anulando dicho termino y dejando la velocidad ( ) multiplicando a dos veces la masa sobre la misma magnitud, con lo cual se puede decir que la velocidad 1 y la velocidad 2, que son las mismas es igual a la velocidad final de ambas. Se nota que tanto la energía como el momentum se conserva, de manera proporcional entre Velocidad inicial de 1 y velocidad final de 2 y respectivamente con 21 vfu = , es decir: “las particulas intercambian velocidades si tienen masas iguales. Esto es aprox. Lo que uno observa en colisiones de frente de bolas de billar, la bola tiradora se detiene y la bola golpeada se aleja de la colision con la misma velocidad que tenia la bola tiradora 2. En el caso 2 Cuando la (Velocidad inicial 1 es mayor a Velocidad inicial 2), y (la masa 1 es mayor a la masa 2), se tienen las ecuaciones normales de la colisión elástica: 1. 12 21 2 1 21 21 2 vfu mm m u mm mm = + + + − 6
- 7. 3. 21 21 1 2 21 12 2 vfu mm m u mm mm = + + + − Cuando la Velocidad inicial 1 es mayor a Velocidad inicial 2, y la Masas 1 es mayor a la Masa 2, la ecuación es tal cual la de colisión elástica con diferentes valores de velocidad y masa para el caso 1 y 2. “Si la partícula 2 se mueve hacia la izquierda, entonces la Velocidad final en 2 es negativa” 5. Conclusiones - El momentum es conocido como el movimiento que experimenta un cuerpo de masa M cuando esta expuesto a una velocidad y se representa en energía debido a que la fuerza actúa únicamente con disposición de esta y por lo cual puede generar a su vez el principio de acción y reacción como en el caso de colisiones que a su vez pueden ser elásticas o inelásticas dependiendo de si conservan o no energía y teniendo en cuenta que siempre conservan el momentum. - Se puede determinar según las ecuaciones que cuando dos masas iguales presentan colisión elástica y la primera tiene velocidad igual a 0 ocurre lo que pasa en las bolas de un juego de billar es decir la velocidad inicial de una se convierte en la velocidad final de la otra. Por otra parte cuando una bola tiene velocidad inicial 0 y esta tiene mayor masa que la segunda la velocidad de la segunda al chocar se retarda y se posiciona en sentido contrario, mientras que si estas mismas cambian de masa va a ocurrir la transferencia de manera que se duplica de velocidades la una en la otra. 6. Bibliografía - FISICA TOMO II Para Ciencias e Ingenierías. ED. THOMPSON. SERWAY, RAYMOND A.. - FISICA II. Ed PIME LTDA.Carmelo Garcia. Marina Dientes de Garcia. - Física II. Ed. Santillana. Mauricio Bautista Ballen. -http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo- basico/ciencias-naturales/fuerza-y-movimiento/2009/12/61-5128- 9-el-momentum.shtml. - http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/elacol.html. - http://es.wikipedia.org/wiki/Choque_inel%C3%A1stico - http://es.wikipedia.org/wiki/Choque_el%C3%A1stico COLISION INELASTICA EN EXPERIMENTO CON GLX: ANALISIS DE DATOS: 1. Para cada uno de los casos, calcular las distancias viajadas desde el punto de inicio hasta el final del carril. Rellenar la tabla 1.1. 2. Calcular el cociente de las distancias viajadas y rellenar la tabla. 3. Calcular el cociente de las masas y rellenar la tabla. Masa 1 Masa 2 Posición X1 X2 x1/x2 m2/m1 270.8 gr. 270.8 gr. 50- 33cm. 25-8cm. 9,857 cm. 12.2cm. 1.23 1 270.8 gr. 409.4 gr. 50- 33cm. 25-8cm. 5.607 cm. 8.06 cm. 1.43 1.51 PREGUNTAS: 1. ¿El cociente de las distancias es igual al cociente de las masas en cada caso? En otras palabras el momentum se conserva. R. Es cercano pero con un margen de error elevadote entre el 5% y el 20%. Se puede decir que se conserva una parte y la otra queda dispersa. 2. Cuándo los carros de diferente masa chocan uno el otro. ¿Cuál tiene mayor momentum?. R. El que tiene mayor masa debido a que su masa hace que haya mayor momentum, debido a que es proporcional a las diferencias de masas y velocidades. 3. Cuándo los carros de diferente masa chocan uno el otro. ¿Cuál tiene mayor energía cinética? R. El de mayor momento, es decir el que tiene mayor velocidad, en este caso el que tiene mayor masa, (y al tener mayor masa también tiene mayor momentum) pues el otro se queda quieto inicialmente y es de menor masa, y ya que el momentum es una relación entre el producto de masa y velocidad con mayor razón va a ser este. 4. ¿La posición inicial depende de qué coche se ladeó su émbolo? ¿Por qué?