Ejemplos de colisiones inelásticas

5 ejemplos de colisiones inelásticas

1. Una bala de 30 gramos que se mueve a una velocidad de 30 m/s impacta contra un bloque de madera de 1 kg que está en reposo. Determina la velocidad del bloque si la bala queda incrustada en él.
Discusión
Es conocida :
Masa de la bala (m₁) = 30 gramos = 0,03 kg
Masa del bloque (m₂) = 1 kg
Velocidad inicial de la bala (v₁) = 30 m/s
Velocidad inicial del bloque (v₂) = 0 (bloque estacionario)
Preguntó : velocidad de la bala y del bloque después de la colisión (v')
Mandíbula :
Fórmula Ley de conservación del momento lineal Si dos objetos se quedan pegados después de una colisión:
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (metro₁ +m₂) v'
(0,03)(30) + (1)(0) = (0,03 + 1)v'
0,9 + 0 = 1,03 v'
0,9 = 1,03 v'
v' = 0,9 / 1,03
v' = 0,87 m/s
La velocidad de la bala y del bloque tras la colisión es de 0,87 m/s.

2. Los objetos A y B tienen cada uno una masa de 2 kg y se mueven uno hacia el otro a una velocidad v._A = 6 ms^-1 y v_B = 4 ms^-1. Si ambos objetos colisión inelástica completamente, entonces la velocidad de los dos objetos después de la colisión es...
Discusión
Es conocida :
Masa del objeto A (m_A) = 2 kg
Masa del objeto B (m_B) = 2 kg
La velocidad inicial del objeto A (v_A) = -6 m/s
Velocidad inicial del objeto B (v_B) = 4 m/s
Preguntó : la velocidad de los dos objetos después de la colisión (v')
Mandíbula :
m_A v_A +m_B v_B = (metro_A' + m_B) v'
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'
-12 + 8 = 4 v'
-4 = 4 v'
v' = -4 / 4
v' = -1 m/s
La velocidad de ambos objetos tras la colisión es de 1 m/s.

3. Dos objetos tienen cada uno una masa m.₁ = 3 kg y m₂ = 4 kg moviéndose en direcciones opuestas uno hacia el otro a velocidad v₁ = 10 m/s y v₂ = 12 m/s. Los dos objetos chocan y, tras la colisión, quedan unidos. La velocidad de los dos objetos después de la colisión es…
Discusión
Es conocida :
Masa del objeto 1 (m₁) = 3 kg
Masa del objeto 2 (m₂) = 4 kg
La velocidad del objeto 1 (v₁) = -10 m/s
La velocidad del objeto 2 (v₂) = 12 m/s
Preguntó : velocidad ambos objetos después de la colisión (v')
Mandíbula :
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (metro₁' + m₂) v'
(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'
-30 + 48 = 7 v'
18 = 7 v'
v' = 18 / 7
v' = 2,6 m/s
La velocidad de ambos objetos tras la colisión es de 2,6 m/s.

4. Un sedán detenido fue impactado por un autobús que circulaba a 36 km/hora. Tras la colisión, el sedán y el autobús chocaron entre sí. Si la masa del autobús es de 2000 kg y la del sedán es de 1000 kg, ¿cuál es la velocidad de ambos vehículos después de la colisión?

A. 3,45 m/s

B. 4,67 m/s

C. 5,45 m/s

D. 6,67 m/s

E. 7,67 m/s

Discusión :

Es conocida :

v bus = 36 km/h = 36000 m/3600 s = 10 m/s

m autobús = 2000 kg

v sedán = 0

sedán m = 1000 kg

Preguntó :

¿Cuál es la velocidad del sedán y del autobús después de la colisión (v')?

Mandíbula :

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (metro₁ +m₂) v'

(2000)(10) + (1000)(0) = (2000 + 1000)v'

20.000 = 3000 v'

v' = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s

La respuesta correcta es D.

5. Una bala de 20 gramos que se mueve a una velocidad de 100 m/s impacta contra un bloque de madera inmóvil y queda incrustada en él. Si la masa del bloque de madera es de 500 gramos, ¿cuál es la velocidad del bloque de madera y de la bala inmediatamente después de la colisión?

A. 1,50 m/s

B. 2,55 m/s

C. 3,85 m/s

D. 4,75 m/s

E. 5,65 m/s

Discusión :

Es conocida :

m bala = 20 gramos = 0,02 kg

velocidad de la bala = 100 m/s

m bloque = 500 gramos = 0,5 kg

bloque v = 0

Preguntó :

¿Cuál es la velocidad de la bala y del bloque inmediatamente después de la colisión (v')?

Mandíbula :

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (metro₁ +m₂) v'

(0,02)(100) + (0,5)(0) = (0,02 + 0,5)v'

2 + 0 = 0,52 v'

2 = 0,52 v'

v' = 2 / 0,52 = 3,85 m/s

La respuesta correcta es C.