Choques y Colisiones

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1) Considerando el valor en segundos del periodo del chispero, calcule la velocidad respecto al laboratorio de cada disco antes y después del choque. Para el disco A: ANTES DEL CHOQUE: V A(ach) = X 6 – X 8 ∆ tick V A(ach) = (12,8i + 21,6j) – (13,8i – 16,8j) 2(0.048) V A(ach) = -10,41i + 50j V A(ach) = 51,07 cm/s V A(ach) = 0,5107 m/s DESPUES DEL CHOQUE: V A(dch) = X 8 – X 10 ∆ tick V A(dch) = (8,7i + 23,8j) – (12,8i + 21,6j) 2(0,048) V A(dch) = -42,7i + 22,9j V A(dch) = 48,45 cm/s V A(dch) = 0,4845 m/s Para el disco B: Antes del choque: V B(ach) = X 10 – X 12 ∆ tick V B(ach) = (24,1i + 26,1j) – (23,3i + 32.9j) 2(0,048) V B(ach) = 8,3i – 70,8j

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Page 1: Choques y Colisiones

1) Considerando el valor en segundos del periodo del chispero, calcule la velocidad respecto al laboratorio de cada disco antes y después del choque.

Para el disco A:

ANTES DEL CHOQUE:

VA(ach) = X6 – X8

∆ tick

VA(ach) = (12,8i + 21,6j) – (13,8i – 16,8j)

2(0.048)

VA(ach) = -10,41i + 50j

VA(ach) = 51,07 cm/s

VA(ach) = 0,5107 m/s

DESPUES DEL CHOQUE:

VA(dch) = X8 – X10

∆ tick

VA(dch) = (8,7i + 23,8j) – (12,8i + 21,6j)

2(0,048)

VA(dch) = -42,7i + 22,9j

VA(dch) = 48,45 cm/s

VA(dch) = 0,4845 m/s

Para el disco B:

Antes del choque:

VB(ach) = X10 – X12

∆ tick

VB(ach) = (24,1i + 26,1j) – (23,3i + 32.9j)

2(0,048)

VB(ach) = 8,3i – 70,8j

VB(ach) = 71,28 cm/s

VB(ach) = 0,7128 m/s

Page 2: Choques y Colisiones

Despues del choque:

VB(dch) = X12 – X14

∆ tick

VB(dch) = (28,1i + 24,1j) – (24,1i + 26,1j)

2(0,048)

VB(dch) = 41,6i – 20,8j

VB(dch) = 46,51 cm/s

VB(dch) = 0,4651 m/s

2) Sobre el mismo papel donde quedaron grabadas las trayectorias dibuje a escala los vectores cantidad de movimiento inicial y final de cada particula respecto al sistema de referencia del laboratorio P1i, P2i, P1f, P2f, asi como la cantidad de movimiento total antes del choque y después del choque

Para el disco A:

Antes del choque:

PA(ach) = mA . VA

PA(ach) = 1.1365(-0.1041i + 0.50j)

PA(ach) = -0.1183i + 0.5682j

PA(ach) = 0.58

Después del choque:

PA(dch) = mA . VA

PA(dch) = 1.1365(-0.427i + 0.229j)

PA(dch) = -0.485i + 0.260j

PA(dch) = 0.55

Para el disco B:

Antes del choque:

PB(ach) = mB . VB

PB(ach) = 1.071(0.083i – 0.708j)

PB(ach) = 0.088i – 0.758j

PB(ach) = 0.76

Después del choque:

PB(dch) = mB . VB

PB(dch) = 1.071(0.416i – 0.208j)

PB(dch) = 0.445i – 0.222j

Page 3: Choques y Colisiones

PB(dch) = 0.49

Cantidad de movimiento total antes del choque:

Ptotal(ach) = 1.071(0.083i – 0.708j) + 1.1365(-0.1041i + 0.50j)

Ptotal(ach) = 0.1923

Cantidad de movimiento total después del choque:

Ptotal(dch) = 1.071(0.416i – 0.208j) + 1.1365(-0.427i + 0.229j)

Ptotal(dch) = 0.0546

3) Calcule la energía cinetica respecto al sistema de laboratorio para cada uno de los discos antes y después del choque

Para el disco A:

Ecinicial = 0.5mAViA2

Ecinicial = 0.5(1.1365)(0.5107)2

Ecinicial = 0.148J

Ecfinal = 0.5mAVfA2

Ecfinal = 0.5(1.1365)(0.4845)2

Ecfinal = 0.133J

Ecsistema = Ecinicial + Ecfinal

Ecsistema = 0.281J

Para el disco B:

Ecinicial = 0.5mBViB2

Ecinicial = 0.5(1.071)(0.7128)2

Ecinicial =0.272J

Ecfinal = 0.5mBVfB2

Ecfinal = 0.5(1.071)(0.4651)2

Ecfinal = 0.115J

Ecsistema = Ecinicial + Ecfinal

Ecsistema = 0.387J

Page 4: Choques y Colisiones

4) Usando las ecuaciones 9.3 y 9.4 determine la energía cinetica del sistema respecto al centro de masa antes y después del choque

Antes del choque

Ec = Eccentro de masa + P2

2(mA + mB)

0.42=Eccentro de masa + (0.1923)2

2(2.2075)

Eccentro de masa = 0.411J

Después del choque:

Ec = Eccentro de masa + P2

2(mA + mB)

0.248 = Eccentro de masa + (0.0546)2

2(2.2075)

Ecfcentro de masa = 0.247J

5) Dibuje aproximadamente la trayectoria del centro de masa sobre el papel donde quedaron registradas la trayectoria de los discos.

Rcm = X7mA + X7mB

mA + mB

Rcm = (0.138i + 0.198j) (1.1365) + (0.232i + 0.414j) (1.071)

2.2075

Rcm = 0.183i + 0.302j

Rcm = X8mA + X8mB

mA + mB

Rcm = (0.128i + 0.216j) (1.1365) + (0.232i + 0.389j) (1.071)

2.2075

Rcm = 0.178i + 0.299j

Rcm = X9mA + X9mB

mA + mB

Rcm = (0.109i + 0.225j) (1.1365) + (0.232i + 0.355j) (1.071)

2.2075

Rcm = 0.168i + 0.288j

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Cocnclusiones: