momento lineal y colisiones -...
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MOMENTO LINEAL Y COLISIONES
Tomado de
Física para ingenieria y ciencias,
Volumen 1
Hans C. Ohanian
John T. Markett
Estimado alumno,
a continuación se le pide que revise
una serie de conceptos importantes
que nos permitirán abordar problemas
de Colisiones en clase.
Para redondear dichos conceptos también
se le pedirá que revise unos videos cuyo
acceso se encuentra en la página del
AMYD, bajo el rubro “ligas de interés”
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Colisiones y Choques
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1) Cantidad de movimiento de una partícula
© 2008 by the McGraw-Hill Companies, Inc
a) Una pelota de tenis rebota en una pared
b) En el instante del impacto, la pared ejerce una gran fuerza
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2) Fuerzas impulsivas
Impulso
Prueba de choque de un automóvil
Mercedes-Benz. La primera fotografía
muestra un impacto a 49 km/h en una barrera
rígida. Esa fotografía se tomó 5 X 10-3 s
después del contacto inicial; las otras se
tomaron en intervalos de 20 X 10-3 s. El
automóvil permanece en contacto con la
barrera durante 0.120 s; luego retrocede
desde la barrera con una rapidez de 4.7
km/h. La barra comprobadora que está en el
piso tiene una longitud de 2 m
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La cantidad de movimiento inicial px de la bola es positiva; la cantidad de movimiento final p’x es negativa
Fuerzas impulsivas
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a) Antes del choque, la
partícula 2 está en
reposo y la 1 tiene
velocidad v1
b) Después del choque,
la partícula 1 tiene
velocidad v’1 y la 2
tiene velocidad v’2
Choques elásticos en una dimensión
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Velocidad final del proyectil
en un choque elástico
Choques elásticos en una dimensión
Velocidad final del blanco
en un choque elástico
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a) Inicialmente, el vagón 1 se mueve hacia la derecha y el vagón 2 está estacionario
b) Después del choque, el vagón 1 se mueve hacia la izquierda y el vagón 2 se mueve hacia la derecha
Choques elásticos en una dimensión
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a) Inicialmente, el vagón 1 se mueve hacia la derecha y el 2 está estacionario
b) Después del choque, los vagones permanecen unidos. Su velocidad común debe ser la velocidad del centro de masa
Choques inelásticos en una dimensión
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a) Antes de que la bala lo
golpee, el bloque de madera
está en reposo
b) Después, el bloque, con la
bala incrustada, se mueve
hacia la derecha y se
balancea hacia arriba hasta
una altura h
Choques inelásticos en una dimensión
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Un choque automovilístico. Antes del choque, las velocidades de los automóviles eran v1 y v2. después del choque, ambas velocidades son vCM
Choques en dos y tres dimensiones
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b) Después del choque, el ion de
helio sale perpendicular a su
dirección incidente con
velocidad v’1 mientras que la
molécula de oxígeno adquiere
una velocidad v’2 = v’2xi + v’2yj
Choques en dos y tres dimensiones
a) Un ión de helio con velocidad
v1 = v1xi se mueve hacia una
molécula de oxígeno
estacionaria
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Después del choque, el
ion de helio sale
perpendicular a su
dirección incidente con
velocidad v’1 mientras
que la molécula de
oxígeno adquiere una
velocidad v’2 = v’2xi +
v’2yj
Choques en dos y tres dimensiones
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Ejemplo de conservación de momento: Aliviador de estrés para ejecutivos
Seguramente ha visto este dispositivo,
que se conoce como “Cuna de Newton”.
En “ligas de interés” encontrará un video
con una simulación para el movimiento
de una, dos, tres esferas y su efecto sobre las demás.
1) Con base en ello conteste si es posible lo que se propone en el inciso c
Los motivos que exponga se entregan como parte de la tarea)
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Complemento de la tarea para entregar (martes 6 nov)
2) Observe el video sobre “Automóvil Accord” y explique cómo es que se
relaciona con el tema Cantidad de Momento y Colisiones.
¿Está presente la conservación?
¿De qué cantidades físicas exactamente?
3) Conteste las siguientes preguntas sobre conceptos de física.
a) ¿Verdadero o falso?
1) En un choque perfectamente inelástico se pierde toda la energía cinética
de las partículas
2) En un choque elástico frontal la velocidad relativa del retroceso después
del choque es igual a la velocidad relativa de aproximación antes del mismo
3) La energía mecánica se conserva en un a colisión elástica
b) Intente explicar, con argumentos de física contundentes (no rollo)
las siguientes cuestiones:
4) ¿Por qué se puede prescindir del rozamiento y de la fuerza de gravedad
en los problemas de colisiones?
5) Si una masa de péndulo oscila ¿se conserva su momento?