8/10/2019 Informe Fisica N10 A laboratorio fisica 1

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CHOQUE ELSTICO ENTRE DOS CUERPOS

I.OBJETIVOS

1. Verificar el principio de conservacin de la cantidad de movimiento deun sistema formado de dos esferitas slidas y rgidas colisionando entreellas.

II. E Q U I P O S Y MATERIALES

1. Rampa Acanalada.

2. Tablero

3. Balanza.

4. Hojas de papel carbn.

5. Plomada.

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6. Prensa.

7. Bolas de acero (2).

8. Hojas de papel blanco.

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1 = 1 2

2 = 0

III.- FUNDAMENTOS TERICOS

El mpetuo momentum linealo cantidad de momentose define como el producto

de la masa de la partcula por su velocidad :

=

Para un sistema de partculas, la cantidad de movimiento es la suma vectorialde los mpetus individuales, la cual se mantiene constante en ausencia de una

fuerza externa neta sobre l.

Antes del Choque

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2 = 2 2p 2

Despus del choque

p 1 = m v 1

p 1

Principio de Conservacin de la cantidad de movimiento para un sistema de doscuerpos

Tipos de Choques:

a) Choque Elstico (=1):

Un choque elstico es aqul en que las fuerzas internas no hacen trabajo.Las energas cinticas iniciales del sistema son iguales a las energascinticas finales de las mismas.

11

2

22

2 =

11

2

22

2

b) Choque Inelstico(0

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c) Choque perfectamente inelstico o plstico(=0):

Es cuando dos cuerpos quedan unidos despus de la colisin y se muevenjuntos; se conserva la cantidad de movimiento, pero la energa cintica finales menor que la energa cintica inicial.

=

-COEFICIENTE DE RESTITUCIN (

):Es un factor adimensional que nos permite comparar el impulso derecuperacin con respecto al de deformacin y de esta manera caracterizarel grado de recuperacin despus del choque y precisar el tipo de choqueque sucedi.

= 2 1

2 1

IV. PROCEDIMIENTO

1. Coloque el equipo de manera anloga al de la experiencia

movimiento de un proyectil

2. Coloque la rampa acanalada a una altura H del tablero. Mida con la

regla

3. Coloque en el tablero la hoja de papel carbn sobre la hoja de papel

blanco.

4. Sobre la rampa acanalada escoja un punto, tal como T, en su parte

superior. Este ser el punto de partida para todos los prximos

lanzamientos.

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TABLA 1

M1

(g)

M2

(g)

d1

(cm)

d2

(cm)

H

(cm)

r

(cm)

V

(cm/

s)

1 r1

(cm)

V1

(cm/s

)

2 r2

(cm)

V2

(cm/

)

1 5.25 6.2 1616.8

586

44.7

6107 57 21

50.0

827 39 92.9

2 5.25 6.2 16.116.8

586

44.7

6107 53 34.5

82.2

750 23.4 55.8

3 5.25 6.2 16.116.8

586

44.7

6107 58 18.5

44.1

134 39 92.9

V =? r = 0.4476 m , h = 0.86 m

Como se sabe:

Antes del impacto: v = r g = 0.4476 9.78 = 1.07 m/s

2h 2 (0.86)

Despus del impacto: v1= r1 g v2 = r2 g

2h 2h

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1 = 1

2

2 = 0

2 = 2 2

1 = 1

V.-CUESTIONARIO

1. Dibuje el vector cantidad de movimiento antes del choque y los

vectores cantidad de movimiento de ambas bolas despus del choque.

2.- De acuerdo a lo realizado en la experiencia puede usted considerar que

el choque ha sido elstico?

Si tomamos en cuenta los errores aleatorios, sistemticos y otros, que han influido

en los resultados del experimento se puede considerar que el choque ha sido

elstico por la conservacin de Energa Cintica.

3.- Cmo es la energa del si stem a ant es y des pus del ch oq ue?

La energa del sistema se puede considerar constante.

Ejm:

Bola 1 Bola 2

VACH = 1.07 m/s VACH = 0 m/s

VDCH = 0.5 m/s V DCH = 0.92 m/s

EK INICIAL = EK FINAL

Del Sistema ACH Del Sistema DCH

EK1 + E / K2 = EK1 + EK2

1/2 (5.25) (1.07)2 = 1/2 (5.25) (0.5)2 1/2 (6.2) (0.92)2

3 3.2

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4.-Podra calcular tericamente las posiciones y ?

Si se podra calcular las posiciones siempre en cuando se sabe cules son las

velocidades finales despus de la colisin.

Tambin sera posible conocer las velocidades finales despus de la colisin

sabiendo el coeficiente de restitucin y las velocidades iniciales.

5.-Puede usted afirma que sus resultados experimentales comprueban la

ley de conservacin de la cantidad de movimiento?

Los resultados obtenidos en este experimento difieren de los esperados, debido a

factores que incrementan los errores en los datos. Por lo que la cantidad de

movimiento para nuestro caso no es exactamente igual antes y despus del

choque.

6.-Cmo influye la fuerza de gravedad en esta experiencia?

Debido a que la fuerza de gravedad es considerada como una fuerza

conservativa, esta fuerza interna realizara en el caso del experimento trabajo lo

cual la energa del sistema no se conservar.

7.-Cules cree han sido las posibles fuentes de error en el experimento? De

soluciones

Resistencia del aire la solucin sera poner el experimento al vaco.

Fuerza de rozamiento de la canaleta la solucin seria la utilizacin de una

canaleta echo de un material mas liso.

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Imprecisiones en las mediciones: errores sistemticos, aleatorios, etc., se

pueden solucionar utilizando mejores mtodos de clculo y de redondeo, as

tambin mejorando la destreza y habilidad puesta en prctica durante el

experimento.

8.-Qu tipo dificultades ha encontrado al realizar esta experiencia?

Descrbalas

Las fuerzas de friccin de las bolas de acero con la rampa acanalada, no

permiti el conservamiento de la energa mecnica.

Dar con exactitud el ngulo de 90

VI.- CONCLUSIN

Se puede afirmar que la cantidad de movimiento de un sistema durante un

choque no vara, pero si vara la cantidad de movimiento de cada uno de los

objetos componentes del sistema debido a los impulsos internos que se dan

en el proceso de choque, siempre en cuando las fuerzas externas son

nulas.

VII. - BIBLIOGRAFIA

Alonso Finn, Fisica Vol 1, Mecanica

http://fisica.unmsm.edu.pe/images/6/63/E10_CHOQUES.pdf