Colisiones

Colisiones

Objetivos: Aplicar el Principio de Conservación de la cantidad de movimiento en colisiones.

Multiple Choice

¿Qué dice el principio de la la conservación de la cantidad de movimiento?

• Que la cantidad de movimiento no se crea ni se destruye solo se transforma.

• En ausencia de fuerzas externas la cantidad total de la cantidad de movimiento en un sistema permanece constante.

• En un sistema físico la cantidad de movimiento siempre permanece igual.

• Cuando dos objetos chocan las fuerzas que intercambian serán iguales en magnitud pero en dirección contraria.

Colisiones

Es una interacción resultando de un acercamiento cercano entre dos o más cuerpos, partículas o sistemas de partículas y está presente en un corto intervalo de tiempo durante el cual al menos una de las partículas o sistemas cambia abruptamente de movimiento.

Durante el impacto todos los cuerpos se deforman ligeramente y de esa manera liberan pequeñas cantidades de energía. El vigor con el que un cuerpo recobra su forma original, después de sufrir una deformación es una medida de su Elasticidad.

Tipos de colisiones

• Elásticas

• Inelásticas

Colisión Elástica

Es aquella colisión entre objetos rígidos los cuales no pierden energía durante el choque.

Multiple Select

¿En cuál imagen se observa una colisión elástica?

Colisión Inelástica

En realidad el caso de una colisión elástica es una situación ideal, en realidad todos los choque los tenemos que considerar como inelásticos. Para fines de estudio analizaremos el caso cuando los cuerpos se quedan pegados a lo cual llamaremos como una colisión completamente inelástica.

Multiple Select

¿Cuales ejemplos representa una colisión completamente inelásticas?

Poll

Si estuvieran involucrados en un accidente automovilístico ¿en qué tipo de colisión les gustaría estar involucrados?

• Elástico

• Inelástico

Conservación de la Cantidad de Movimiento

Independientemente de tipo de colisión la cantidad de movimiento del sistema antes y después de la colisión es la misma, siempre que no se presenten fuerzas externas.

Formula CCM

donde V_A1 y V_B1 son las velocidades antes de la colisión y V_A2 y V_B2 son las velocidades después de las colisión.

Ejemplo:

Péndulo Balístico
 $P_0=P_f$  
 $mu+M\left(0\right)=v_B\left(m+M\right)$ 

 $v_B=\frac{m\ u}{m+M}\$  

 $u=\frac{v_B\left(m+M\right)}{m}$  

Ejemplo:

Una bala de 9g es disparada a un péndulo balístico de 2Kg, si la velocidad después de la colisión es de 3m/s ¿cuál es la velocidad de la bala antes de impactar al bloque?

Solución:

 $mu+M\left(0\right)=v_B\left(m+M\right)$ 

 
 $u=\frac{v_B\left(m+M\right)}{m}=\frac{\left(3\ \frac{m}{s}\right)\left(2.009Kg\right)}{0.009Kg}=\frac{2009}{3}=\frac{669.66m}{s}$  

Multiple Choice

Ejercicio. Un camión de 3000Kg que tiene una velocidad de 20m/s choca contra un auto de 1000Kg en reposo. Después de la colisión los dos se quedan pegados, ¿Encuentra la velocidad de ambos después del choque?

• 15 m/s

• 20m/s

• -20m/s

• 60m/s

Multiple Choice

Un rifle de 3Kg originalmente en reposo junto con la bala de 10g es disparado, después de la detonación el rifle tiene una velocidad -2.1m/s. ¿cuál es la cantidad de movimiento del rifle antes de la detonación?

• -6.3Kg m/s

• 0 Kg m/s

• 6.3Kg m/s

• 30 Kgm/s

Multiple Choice

Un rifle de 3Kg originalmente en reposo junto con la bala de 10g es disparado, después de la detonación el rifle tiene una velocidad -2.1m/s. ¿cuál es la velocidad de la bala después de la detonación?

• 210 m/s

• -630 m/s

• -210m/s

• 630m/s