Integrantes : Lina Abella C, Jairo Herrera , Santiago Ayala.
Resumen:
Se elaboró un sistema utilizando un riel de aire ,
sensores y dos carros que se tomarían para la muestra de datos demostrando las
colisiones elásticas e inelásticas
Para la toma de datos se tuvo en cuenta la velocidad de
ambos carros ; se tomaron 4 datos por cada tipo de colisión
Palabras Clave: colisiones , velocidad , C.elástica,
C.inelástica
Introducción
Para que ocurra una colisión se necesitan la intervención
de dos o más cuerpos, que se ejerzan fuerzas mutuamente. Para que haya una
colisión no es necesario que los cuerpos se muevan en direcciones contrarias,
también pueden moverse en direcciones similares con velocidades diferentes,
aunque la colisión siempre va a ser mucho más fuerte si se produce con ambos
cuerpos en posiciones contrarias ya que se ejercen la misma fuerza pero en
sentido contrario.
Para poder analizar los choques entre dos objetos es
preciso introducir una nueva variable física denominada cantidad de movimiento
o momento lineal.
El momento lineal es el producto de la masa de un cuerpo
en movimiento y de su velocidad lineal. El momento es una cantidad vectorial
lineal. El momento es una cantidad vectorial, debido a que tiene magnitud,
dirección y sentido.
Objetivos
General:
Verificar
experimentalmente la conservación del momentum.
Específicos:
- Identificar los tipos de colisiones.
- Determinar las fuerzas que se ejercen sobre una colisión.
- Definir cantidad de movimiento.
Marco teórico
Modelo Teorico
Existen varios tipos de colisiones entre los que se
encuentran los choques elásticos, los semielasticos y los inelasticos.
Choques elasticos
En este tipo de choque se conserva la cantidad de
movimiento y también se conserva la cantidad de energía cinética de todo el
sistema ademas de esto se conservar las formas de los cuerpos al impactarse y
no hay energía perdida por rozamiento.
El coeficiente de restitución de este tipo de choque
tiene valor 1.
Choques inelasticos
El choque inelástico
ocurre cuando los cuerpos que se impactan quedan juntos formando una sola masa
luego del choque.
Al haber cambiado de
forma no se conserva la energía cinética de los cuerpos y el coeficiente de
restitución de este tipo de choques vale 0.
Choques semielasticos
En los choques
semielasticos actúan fuerzas que no restituyen completamente las formas totales
de los objetos, por esto aun hay pérdida de energía cinética, en los choques
inelásticos el coeficiente de restitución está entre los mayores que 0 y
menores que 1.
Montaje experimental
Metodología
Los deslizadores cuentan con un soporte que sostiene una
tarjeta, la cual será registrada por el sensor Cassy, y un sistema de imanes
que permitirá diferentes tipos de colisiones.
1. Usar una balanza para determinar la masa de los
deslizadores, la masa debe ser aproximadamente igual.
2. Medir la longitud de la tarjeta que soporta cada
deslizador.
3. Ajustar el sistema de imanes para que la colisión sea
completamente inelástica
4. Ubicar los deslizadores sobre el carril de aire, uno
en reposo entre los sensores y el otro deslizador en un extremo del carril
junto al disparador de caucho.
5. Al ser disparado el deslizador atraviesa el sensor
número uno, el sistema Cassy Lab debe registrar el tiempo de que tarda en pasar
la tarjeta.
6. Los deslizadores colisionan entre los sensores y se
desplazan hacia el sensor número dos que registrara el tiempo que tarda en
pasar cada una de las tarjetas después de la colisión.
7. Con el registro de los tiempos calcular las
velocidades antes y después de la colisión.
8. Cambiar la configuración de los imanes usando la
arandela, de manera que después de la colisión los deslizadores no queden
unidos.
9. Con los valores de las velocidades determinar las
cantidades de movimiento totales antes y después de la colisión.
10. Calcular el cambio de la energía mecánica del sistema
en cada colisión.
Materiales
Deslizadores
Soporte de tarjetas
Balanza
Sensor Cassy
Sistema de imanes
Carril de aire
Disparador de caucho
Tarjetas (encima de los deslizadores)
Datos
Conclusiones
- Las fuerzas que se ejercen en una colisión son iguales pero en sentido contrario.
- Una colisión es mucho mayor cuando los cuerpos llevan direcciones opuestas, a cuando llevan la misma direccion.
- Las energías antes de la colisión y después de la colisión deben ser las mismas.
- Cuando se colocó la arandela para que los carros chocarán y quedaran unidos, se producía un choque perfectamente inelástico
- El momentum inicial y el momentum final en las colisiones eran iguales debido a que no hubo acción de fuerzas externas.
Infografía
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