Pract 9 cons energia

PRACTICA EXPERIMENTAL CAIDA LIBRE

Moisés Altamar1, Lorayne Pedroza1, Laura Rivera1. Universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería

1 Programa De Ingeniería Química II SemestreCartagena, Bolívar, Colombia

Mayo 2015

RESUMEN:

En la práctica número (9) del laboratorio de física, se procedió a experimentar en un sistema de rieles de aire, en el cual, se puso a colisionar objetos de diferentes masas en cierta distancia determinada (10 cm); además, los tiempos de colisión desde el origen hasta el choque mismo, fueron captados por un medidor de tiempo en cada una de las 4 puertas de aire. A partir de los datos obtenidos de la experimentación, se determina empíricamente la velocidad de cada momento de choque (10 en total), utilizando la fórmula V=X/T; luego de obtener la velocidad, se procedió a hallar la cantidad de movimiento de cierto momento utilizando la fórmula P=MV.

PALABRAS CLAVES: Cantidad de movimiento, colisiones.

1UNIVERSIDAD DE CARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

ABSTRACT:

In practice number (9) of the laboratory of physics, it was proceeded to experience on a system of air rails, in which it started clashing objects of different masses in a certain distance (10 cm), also, with the times of collision from the origin up to the shock itself, it was measured by a meter of time in each of 4 air doors. From the obtained information of the experimentation, it was proved empirically the speed of every moment of shock (10 in whole), according to the formula V=X/T, after obtaining the speed, we proceeded to find the quantity of movement of certain moment according to the formula P=MV.

KEYWORDS: Quantity of movement, collisions.

1. INTRODUCCION

En el presente trabajo se abordara la temática de cantidad de movimiento, además se mostraran resultados obtenidos en la experimentación del laboratorio concernientes al mencionado tema, los datos empíricos de esta experimentación nos seria de gran ayuda en la compresión y demostración de este fenómeno físico, todo esto nos supondría un provechoso complemento para lo conocido en la física mecánica teórica

2. OBJETIVO GENERAL

Ampliar los conocimientos acerca de la cantidad de movimiento y colisión.

Objetivos específicos:

Adquirir destrezas para resolución de problemas teóricos, partiendo de conceptos básicos y principios fundamentales de la física I.

Complementar de forma experimental lo aprendido en la asignatura física teórica I.

3. MARCO CONCEPTUAL

Para el correcto afianzamiento y asimilación de la temática de la prácticas se propone ahondar y explicar los siguientes temas relacionados a la cantidad de movimiento

Cantidad de movimiento: Es una magnitud física fundamental de tipo vectorial que describe el movimiento de un cuerpo en cualquier teoría mecánica. En mecánica clásica, la cantidad de movimiento se define como el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado.


Choque: Se define como la colisión entre dos o más cuerpos. En un choque físico o mecánico es percibida una repentina aceleración o desaceleración causada normalmente por un impacto.

Inercia: Es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras la fuerza sea igual a cero, o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él.

Choque elástico: Una colisión entre dos o más cuerpos en la que éstos no sufren deformaciones permanentes durante el impacto. En una colisión elástica se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque.

Choque Inelástico: Es un tipo de choque en el que la energía cinética no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su temperatura. En el caso ideal de un choque perfectamente inelástico entre objetos macroscópicos, éstos permanecen unidos entre sí tras la colisión. El marco de referencia del centro de masas permite presentar una definición más precisa.

4. MATERIALES:

Balín Soporte metálico Receptor (de la esfera) Disparador

Contador digital de tiempo Banda elástica

5. METODOLOGIA

1. Se tomo en un riel de aire, dos objetos en disposición de colisión, de tal manera que uno de ellos fuese propulsado por el propulsor de aire.

2. El objeto propulsado (objeto 1), se posiciona de tal manera que colisione con el objeto 2, estando este en reposo.

3. Luego se dispone de tal manera que ambos objetos colisionen el uno con el otro, siendo ambos propulsados. (véase Figura 1)

4. Los datos ofrecidos por el choque (véase Figura 2), con ayuda de los medidores de tiempo, y deben ser anotados para su posterior estudio.

Figura 1. Montaje Experimental


Figura 2. Sistema de Cuerpos

6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Recordando el teorema del impulso mecánico:

Si la fuerza resultante es nula, también será nula la variación el momento lineal, lo que equivale a decir que el momento lineal es constante:Si nos fijamos, la conservación de la cantidad de movimiento de un cuerpo equivale al Principio de inercia. Si la resultante de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula, su momento lineal o cantidad de movimiento es constante y si la masa del cuerpo es constante, su velocidad también lo es. Este razonamiento lo podemos expresar así:

y si

La conservación de la cantidad de movimiento se puede generalizar a un sistema de partículas. Un sistema de partículas es un conjunto de cuerpos o partículas del que queremos estudiar su movimiento. La cantidad de movimiento o momento lineal de un sistema de partículas se define como la suma de las cantidades de movimiento de cada una de las partículas que lo forman:

Aunque la cantidad de movimiento del sistema permanezca constante, puede variar la cantidad de movimiento de cada partícula del sistema. El principio de conservación de la cantidad de movimiento es un principio fundamental que se cumple sin ninguna excepción y así se ha confirmado experimentalmente.Al realizar la práctica, tal y como se explica en la grafica 1.1, se tomo nota de los tiempos arrojados por lo medidores de tiempo, y lo pesos de los cuerpos en movimiento. La primera Tabla 1.1 muestra los tiempos, los cambios de peso, y la relación P=P1+P2.


En la tabla 1.2, se tomaron los resultados arrojados entre la colisión de ambos objetos, y los tiempos que se demoro en pasar por el primer medidos a cada extremo y luego los medidores internos, también se realizo relación entre los cambios de peso, y la relación P=P1+P2.

Después de tener ambas tablas, con sus valore respectivos y organizadas, procedemos a ponderar los datos y obtener e promedio de masa, de tiempo, y sus resultante P=P1+P2.

7. CONCLUSION El impulso es la variación en la cantidad de movimiento que experimenta un objeto. Esta se mide por el producto de la fuerza


por el intervalo de tiempo durante el cual actúa.

Existen varias aplicaciones para el impulso y seguramente todos usamos siquiera alguna vez alguna de estas aplicaciones o simplemente no nos damos cuenta de todo la que sucede en realidad, por ejemplo al jugar billar, el taco transmite energía a la bola mediante un choque y a su vez, la bola también transmite energía potencial al chocar con otras bolas.

8. BIBLIOGRAFIA

Anónimo, (2009). Cantidad de Movimiento, [En línea] Disponible: http://www.proyectosalonhogar.com/enciclopedia_ilustrada/ciencias/cantidad_movimiento.htm (19 de mayo 2015)

Anónimo, (2011). Equilibrio de partículas, [En línea]Disponible:http://www.aulafacil.com/cursos/l10243/ciencia/fisica/dinamica-iii/choques-elasticos-y-choques-inelasticos (19 de mayo 2015)

Anónimo, (2015). Equilibrio de partículas, [En línea]Disponible:http://deconceptos.com/ciencias-naturales/inercia (19 de mayo de 2015)


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