3 ejemplos de colisiones parcialmente elásticas
1. Un objeto de 500 gramos se mueve a una velocidad de 10 m/s y un objeto de 200 gramos se mueve a una velocidad de 12 m/s. Los dos objetos se mueven uno hacia el otro y chocan. Si después de la colisión, la velocidad del objeto de 500 gramos es de 6 m/s, entonces la velocidad del objeto de 200 gramos es…
Discusión
Es conocida :
Masa del objeto 1 (m1) = 500 gramos = 0,5 kg
Masa del objeto 2 (m2) = 200 gramos = 0,2 kg
Velocidad inicial del objeto 1 (v1) = -10 m/s
Velocidad inicial del objeto 2 (v2) = 12 m/s
Velocidad final del objeto 1 (v1') = 6 m/s
v1 signo negativo y v2 es positivo porque la dirección de los dos objetos es opuesta.
Preguntó : velocidad final del objeto 2 (v2')
Mandíbula :
En una colisión elástica imperfecta, también conocida como colisión parcialmente elástica, la ley de conservación de la energía cinética no se aplica y solo Ley de conservación del momento lineal aplicable.
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
(0,5)(-10) + (0,2)(12) = (0,5)(6) + (0,2)(v2')
-5 + 2,4 = 3 + 0,2 v2'
-2,6 = 3 + 0,2 v2'
-2,6 – 3 = 0,2 v2'
-5,6 = 0,2 v2'
v2' = -5,6 / 0,2
v2' = -28 m/s
La velocidad del objeto 2 después de la colisión (v2') es 28 m/s.
v1' es positivo y v2El signo ' es negativo porque, tras la colisión, las direcciones de los dos objetos son opuestas. Los signos negativos y positivos solo indican que los dos objetos se mueven en direcciones opuestas.
2. Dos objetos de la misma masa se mueven uno hacia el otro en línea recta, donde la velocidad del objeto 1 es de 6 m/s y la del objeto 2 es de 8 m/s. Si después de la colisión, el objeto 2 se mueve hacia la izquierda a una velocidad de 5 m/s, entonces la magnitud y la dirección de la velocidad del objeto 1 después de la colisión son...
Discusión
Es conocida :
Masa del objeto 1 (m1) = metro
Masa del objeto 2 (m2) = metro
Velocidad inicial del objeto 1 (v1) = -6 m/s
Velocidad inicial del objeto 2 (v2) = 8 m/s
Velocidad final del objeto 2 (v2') = 5 m/s
Preguntó : la magnitud y dirección de la velocidad del objeto 1 después de la colisión
Mandíbula :
La fórmula para la ley de conservación del momento lineal :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
mv1 + mv2 = mv1' + mv2'
m (v1 + v2) = m (v1' + v2')
Las masas de ambos objetos son iguales, por lo que m se elimina de la ecuación:
v1 + v2 = v1' + v2'
-6 + 8 = v1' + 5
2 – 5 = v1'
v1' = -3 m/s
La velocidad del objeto 1 después de la colisión (v1La velocidad angular es de 3 m/s. El signo negativo indica que la dirección del movimiento del objeto 1 es opuesta a la del objeto 2. Si después de la colisión el objeto 2 se mueve hacia la derecha, entonces el objeto 1 se mueve hacia la izquierda. Del mismo modo, si antes de la colisión el objeto 2 se mueve hacia la izquierda, entonces el objeto 1 se mueve hacia la derecha.
3. Una bola de 1 kg y una bola de 2 kg se mueven en la misma dirección y chocan de forma parcialmente elástica. Antes de la colisión, la bola 1 se mueve a una velocidad de 10 m/s y la bola 2 a una velocidad de 5 m/s. Determina la velocidad de la bola 1 después de la colisión si la velocidad de la bola 2 después de la colisión es de 4 m/s.
Discusión
Es conocida :
Masa de la bola 1 (m1) = 1 kg
Masa de la bola 2 (m2) = 2 kg
Velocidad inicial de la bola 1 (v1) = 10 m/s
Velocidad inicial de la bola 2 (v2) = 5 m/s
Velocidad final de la bola 2 (v2') = 4 m/s
Ambos objetos se mueven en la misma dirección, por lo que la velocidad tiene el mismo signo (se seleccionó positivo).
Preguntó : velocidad final de la bola 1 (v1')
Mandíbula :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
(1)(10) + (2)(5) = (1)(v1') + (2)(4)
10 + 10 = v1' + 8
20 – 8 = v1'
v1' = 12 m/s
La velocidad de la bola 1 después de la colisión es de 12 m/s.
