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I. OBJETIVO

Verificar el principio de conservacin de la cantidad de movimiento de

un sistema formado de dos esferitas slidas y rgidas colisionando

entre ellas.

II. EQUIO! " #$TE%I$&E!

%ampa acanalada

Ta'lero

Balan(a

)o*as de papel car'n

lomada

rensa

Bolas de acero +,-

)o*as de papel 'lanco

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III. U/0$#E/TO TEO%I1O

El mpetu o momentum linealo cantidad de movimiento p se define como

el producto de la masa m de la partcula por su velocidad v 2

p=m .v 34.3

ara un sistema de n partculas5 la cantidad de movimiento es la suma

vectorial de los mpetus individuales5 la cual se mantiene constante en

ausencia de una fuer(a e6terna neta so're 7l.

ig. 34.,. rincipio de 1onservacin de la cantidad de movimiento para un

sistema de dos cuerpos.

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IV. %O1E0I#IE/TO

3. 1olo8ue el e8uipo de manera an9loga al de la e6periencia movimiento

de un proyectil.

,. 1olo8ue la rampa acanalada a una altura ) de la mesa. #ida con la

regla.:. 1olo8ue en la mesa la ;o*a de papel car'n so're la ;o*a de papel

'lanco.

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34.#ida con el cali'rador vernier el di9metro de cada 'ola d3 y d,5

despu7s mida con la 'alan(a las masas #3 y #, de cada una de ellas.

33. !uelte la 'ola 3 desde el punto T5 o'serve el c;o8ue5 %epita este paso =

veces. 0etermine el valor promedio de las velocidades de am'as 'olas

despu7s del c;o8ue. 1onsidere el radio d, de cada 'ola.

3,.#ida los alcances o distancias r3 y r, de am'as 'olas y calcule sus

respectivas velocidades V3 y V,. Estas son las velocidades despu7sdel c;o8ue.

3:. %epita los pasos +33- y +3,- para 9ngulos de impacto diferentes.

3

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T$B&$ 3

M1 M2 h R 1 r1 V1 2 r2 v2

0.00805 4.44@, 4.:= 4.,>: 4.>= 4.3:> 4.=4@: ,:.= 4.,3, 4.?A,: 4.=? 4.3: 4.=3= 4.34> 4.:A>, ,>.= 4.,3A 4.@3@>0.00805 4.44@, 4.:= 4.,>: 4.> 4.3:? 4.=3,3 ,= 4.,, 4.@,,:

0.00805 4.44@, 4.:= 4.,>: 4.>4A 4.3,< 4.:= , 4.,3? 4.@333

1omo se sa'e2 $ntes del impacto2

v=R g

2h 34.,

0espu7s del impacto2

v1=r1 g

2h v2=r2

g

2h

1alculando la velocidad de la canica sin ningCn c;o8ue2

v=R

g

2h

v=0.263

9.78

2(0.35)

v=0.9831

1alculando las velocidades de las dos canicas en los c;o8ues2

ara el primer c;o8ue2

v1=r1

g

2h v2=r2

g

2h

v

1=0.136

9.78

2(0.35) v

2=0.212

9.78

2(0.35)

v

1=0.5083 v

2=0.7924

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ara el segundo c;o8ue2

v1=r1

g2h

v2=r2 g2h

v

1=0.142

9.78

2(0.35) v

2=0.229

9.78

2(0.35)

v

1=0.5308 v

2=0.856

ara el tercer c;o8ue2

v1=r1

g

2h v2=r2

g

2h

v

1=0.106

9.78

2(0.35) v

2=0.219

9.78

2(0.35)

v

1=0.3962 v

2=0.8186

ara el cuarto c;o8ue2

v1=r1

g

2h v2=r2

g

2h

v

1=0.137

9.78

2(0.35) v

2=0.22

9.78

2(0.35)

v

1=0.5121 v

2=0.8223

ara el 8uinto c;o8ue2

v1=r1

g

2h v2=r2

g

2h

v

1=0.124

9.78

2(0.35) v

2=0.217

9.78

2(0.35)

v

1=0.4635 v

2=0.8111

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V. 1UE!TIO/$%IO

3. 0i'u*e el vector cantidad de movimiento antes del c;o8ue y los

vectores cantidad de movimiento de am'as 'olas despu7s del c;o8ue.

Vista desde arri'a $ntes 0espu7s

" como no actCa fuer(a e6terna5 la cantidad de movimiento se conserva

i3

Df3

f,

f,

f3

ig. :

i3

1omo se sa'e los vectores cantidad de movimiento de las figuras 3 y ,

tienen tales sentidos2

or8ueVm =

esta ecuacin nos dice 8ue los vectores y V son

paralelos.

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,. 0e acuerdo a lo reali(ado en la e6periencia. Fuede usted considerar

8ue el c;o8ue ;a sido el9sticoG

!lo actCan fuer(as conservativasH !e de'e conservar la cantidad de

movimientoH !e conserva la energa cin7tica

+inicial- D +final- " E +inicial- DE+final- si estos resultados sondiferentes entonces el c;o8ue es el9stico.

:. F1mo es la energa del sistema antes y despu7s del c;o8ueG

$ntes del c;o8ue am'as canicas tienen energa potencial gravitatoria2

ara canica 32

E1=mgh

E 2=(0.00805 ) (9.78 ) (0.45 )=0.0354

ara la canica ,2

E=mgh

E= (0.0082 ) (9.78 ) (0.35 )=0.028

or lo tanto la energa antes del c;o8ue seria

ET=E1

+E2

E=0.0354+0.0280.0634

0espu7s del c;o8ue am'as canicas tienen energa cin7tica2

ara la canica 32

1omo se dieron = veces el c;o8ue se dar9 una velocidad promedio

para la canica 32

Velocidad promedio D 4.

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ara la canica ,2

1omo se dieron = veces el c;o8ue se dar9 una velocidad promedio

para la canica 32

Velocidad promedio D 4.@,

E=1

2mv

2

E4=1

20.0082 (0.820 )2=0.002

or lo tanto la energa antes del c;o8ue seriaET=E1+E2

E=0.0009+0.002=0.0029

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388.1549

672.466912

p1+p2

=. uede usted afirmar 8ue sus resultados e6perimentales comprue'an la

ley de conservacin de la cantidad de movimientoG

a-

3. )allando la cantidad de movimiento antes de la colisin2

p3D +@.4=gr.-+A@.:4=cms- D ?A3.:== gr.cms

p,D +@.,gr.- +4cms- D 4 gr.cms

,. )allando la cantidad de movimiento despu7s de la colisin2

p3D m3v3 D +@.4=gr.-+?,.>A3,gr.cms

'-3. )allando la sumatoria de cantidad de movimiento antes de la

colisin2 ?A3.:== gr.cms

,. )allando la sumatoria de cantidad de movimiento antes de la

colisin2

El 9ngulo entre p3 y p,2

=@.@@ ,

)allando p3p,2

p3p,D p12+p22+2(p1)(p2)cos (83.76 )

p3p,D

388.15492+672.4669122+2(388.1549)(672.466912)cos (83.76 )

D@3,.3>A gr.cms

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c- )allando K p2

K pD@3,.3>A gr.cms L ?A3.:== gr.cmsD,4.@3