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7/21/2019 coliciones unad.docx

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UNIVERSIDAD AUTNOMA DE YUCATNFACULTAD DE INGENIERA

Laboratorio de Fsica

Prctica #7

Coi!io"!

Marco A"to"io $"%t& Iac'oDar(i" G)ar Ca*+) E+a"

Gr+,o - A


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-. ' "o/i)0r ' 1223

NDICE

Objetivo 3

Introduccin 3

Material y equipo 4

Procedimiento 5

esultados

!ablas de datos

"r#$icas

%n#lisis de resultados

&

Pre'untas ()*onclusiones ((

+iblio'ra$a (,


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PRCTICA # 7

COLISIONES

OBJETIVO

Verificar la conservacin de la cantidad de movimiento total enuna colisin.

INTRODUCCIN

Para poder analizar los choques entre dos objetos es preciso introduciruna nueva variable fsica denominada cantidad de movimiento omomento lineal.


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El momento lineal es el producto de la masa de un cuerpo enmovimiento y de su velocidad lineal. El momento es una cantidadvectorial, debido a que tiene magnitud, direccin y sentido.

El momento lineal total de un sistema constituido por una serie deobjetos es la suma vectorial de los momentos de cada objeto individual.En un sistema aislado, el momento total permanece constante a lo largodel tiempo es lo que se llama conservacin del momento lineal.

En los sistema cerrados donde no act!a ninguna fuerza e"ternasobre el sistema el momento lineal se debe conservar, esto lo podemoscomprobar mediante la segunda ley de #e$ton.

%ado que la fuerza es&

' la aceleracin es&

Podemos decir entonces que&

' si las fuerzas e"ternas son cero, tomando la derivada de unaconstante que es igual a cero, entonces&

(ctualmente se considera la conservacin del momento como unaley universal que es incluso v)lida en circunstancias donde las leyescl)sicas no aplican como es el caso de colisiones microscpicas entremol*culas, )tomos y partculas subatmicas. +ambi*n tiene aplicacionesen la teora de la relatividad.

Para el caso de colisiones podemos utilizar la e"presin de la leyde la conservacin del momento que se escribe as&

ffii vmvmvmvm 22112211 +=+

MATERIAL Y E4UIPO5

, Fotocompuertas Inter$ase


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, *arros de colisin +alan-a

, Lan-adores .ivel

Pista de riel con pies de nivelacin +arras met#licas y/o plastilina


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PROCEDIMIENTO

%urante la pr)ctica se analizaron tres casos diferentes para comprobar

la conservacin de la cantidad de movimiento en los choques entreobjetos mviles.

(rmado del sistema. Para armar el sistema colocamos el riel sobrelos pies niveladores, y en cada e"tremo del mismo pusimos loslanzadores.

- Posteriormentese llev a cabo lanivelacin del sistema,utilizando para estepropsito los tornillos queregulan la altura de lospies de nivelacin y unnivel para poderdeterminar que la pista est* correctamente alineada con lahorizontal.

%espu*s pusimos las fotocompuestas de forma que nos

permitieran medir la velocidad de los carros, con una separacinentre ellas de /0 cm.

/ 1edimos la masa de los carros con la balanza, teniendo cuidadode que esta estuviera correctamente calibrada utilizando para estepropsito el tonillo de la parte frontal de la misma y verificandoque el brazo se2ale el cero. 3a medicin de la masa de los carrosdebe incluir la masa de la regleta que estos llevar)n en la partesuperior.

4 En la parte superior de cada carro se coloca la regleta que sirvepara que las fotocompuestas detecten el movimiento, teniendocuidado de que las fotocompuestas detecten !nicamente la !ltimamarca que mide -.4 cm de ancho.

5 6onfiguramos el soft$are 7cience 8or9shop para medir velocidad,especificando -.4 cm en el ancho del objeto y pedimos !nicamentetabla de datos, no es necesario solicitar gr)fica.

: 3levamos a cabo las mediciones correspondientes a los tres casosque a continuacin se detallan.


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#ota& denominamos al carro de menor masa como ;m< y al carro demayor masa como ;1


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RESULTADOS

Primer caso6arro 1 masa& 0.>444 ?g. 6arro m, masa& 0.405/ ?g.

Velocidad @mAsB& Velocidad @mAsB&(ntes decolisin

%espu*s decolisin

(ntes decolisin&

%espu*s decolisin&

0.5/> 0.>C 0 0.4/>0.545 0.>4 0 0.4/>0.55 0.>4 0 0.4/50.5/C 0.>: 0 0.4/50.55 0.>/ 0 0.4/>Promedio&0.54 0.>5 0.4/C

7ustitucin en la ecuacin de la conservacin de la cantidad demovimiento&

@0.>[email protected] @0.405/B @0.4/CB D @0.>5B @0.>444B0.5- D 0 0 )1,&&5 2 )1(&3)1,( 0 )144

%iagrama de los objetos antes de la colisin. Podemos observar que elobjeto de masa 1 tiene una determinada velocidad y el objeto de masam est) est)tico.


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En este diagrama del momento posterior a la colisin podemos observarque ambos objetos se encuentran en movimiento con una determinadavelocidad y que esta tiene la misma direccin.

7egundo caso6arro 1 masa& 0.>444 6arro m, masa& 0.405/Velocidad @mAsB& Velocidad @mAsB&(ntes decolisin

%espu*s decolisin

(ntes decolisin&

%espu*s decolisin&

0 0.-> 0.4-/ F0.0/0 0.- 0.4: F0.0/0 0.-- 0.4/ F0.0>:0 0.> 0.4- F0.0CC

0 0.-5 0.4> F0.0/Promedio&

0.-/ 0.4> F0.0>>

7ustitucin de los datos obtenidos en la ecuacin que representa lacantidad de movimiento&

@0.405/B @0.4>B D 0 @0.>[email protected]/B D @0.405/B @F0.0>>B0.-5-C D 0 0.0>4 G 0.0400.-5-C 00.-4>4

7e conserva la cantidad de movimiento.

%iagrama que muestra los carros antes del choque, el objeto 1 est)est)tico y el objeto m lo impacta con una determinada velocidad.


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%espu*s del choque el objeto m cambia la magnitud y el sentido de suvelocidad. El objeto 1 se mueve con una velocidad que tiene el mismo

sentido que tena la velocidad del objeto m que lo impact.

+ercer caso6arro 1 masa& 6arro 1, masa&Velocidad @mAsB& Velocidad @mAsB&(ntes decolisin

%espu*s decolisin

(ntes decolisin&

%espu*s decolisin&

0 0.4- 0.54 00 0.54 0.5 0


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0 0./: 0.:: 00 0.4> 0.4> 00 0.44 0.:0 0Promedio&

0.5- 0.5: 0

7ustitucin de los datos e"perimentales obtenidos en la ecuacin de laconservacin de la cantidad de movimiento&

@0.5:B @0.405/B D 0 @0.5-B @0.405/B D 00.C4C D 0 00.C

7e conserva la cantidad de movimiento.

%iagrama de los objetos en el momento anterior al choque entre ellos.

(mbos objetos tienen la misma masa.

%iagrama que muestra los objetos en el momento posterior al choqueentre ellos.


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PRE$UNTAS

H7e conserv la cantidad de movimiento antes y despu*s de lacolisinI HPor qu*I 7i se conserv la cantidad de movimientoantes y despu*s de las colisiones, por lo menos parcialmente sitomamos en cuenta !nicamente los valores de velocidad obtenidosen la pr)ctica. Estamos despreciando los efectos de la friccin yotras formas de p*rdida de energa que hay en un choque.

- HJu* tipo de colisin se present @el)stica o inel)sticaBI HPor qu*IPodemos considerar que se presentaron colisiones parcialmenteel)sticas porque los carros, aunque cambiaron su velocidadsiguieron avanzando como objetos diferentes, esto muestra quelas colisiones totalmente el)sticas no e"isten. En el caso lacolisin entre los objetos de igual masa produjo una colisinincluso m)s el)stica que las anteriores.

H+iene alguna aplicacin en la vida cotidiana la cantidad de

movimiento o la conservacin del mismoI 1encione ejemplos.En la vida cotidiana se utilizan muchas colisiones entre objetos porlo general inel)sticas, como es colocar un clavo en una pared conun martillo. El clavo se mueve en la direccin del golpe. Podra sertambi*n en los juegos como el juego de mesa de billar donde lascolisiones y la conservacin del movimiento es todo el juego. ' enotros aspectos puede ser de igual manera cuando chocas en tuauto, para saber quien fue responsable del accidente.


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CONCLUSIONES

6uando dos partculas chocan o colisionan se cumple que la cantidad demovimiento del sistema antes y despu*s del choque debe ser igual.

6omo pudimos observar en la pr)ctica esto se cumple aunque nototalmente porque estamos despreciando los efectos de las fuerzase"ternas sobre el sistema.

Kue posible darnos cuenta tambi*n que no e"isten los choquestotalmente el)sticos.

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