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:
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
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
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
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
Cocnclusiones: