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NOMBRE DEL ESTUDIANTE: Nolasco Yásig Stefanía
FACULTAD: FFLCE CARRERA: PCEMF
SEMESTRE: 3ero PARALELO: C GRUPO N°. 8 PRÁCTICA N°. 5
TEMA: CHOQUE CENTRAL DIRECTO
Objetivos
- Analizar las características de un choque en una dirección.
- Comprobar la conservación de la cantidad de movimiento y de la energía cinética.
- Medir el coeficiente de restitución.
Equipo de Experimentación
- Aparato de choque
- Esferas
- Prensa de mesa
- Lámina de hierro
- Nivel.
- Hojas de papel.
- Regla A + ___ (mm)
- Plomada
Fundamento Conceptual
- Definición y fórmula de cantidad de movimiento.
- Definición de fenómeno de colisión.
- Explicar el significado de: fuerzas impulsivas, coeficiente de restitución de choque.
- Tipos de colisiones de acuerdo con el valor del coeficiente de restitución
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
Fundamento conceptual
Definición y fórmula de cantidad de movimiento.
- La cantidad de movimiento o
momento lineal p⃗ es un vector,
cuyo módulo vale m ⋅ v⃗ tiene la
misma dirección y sentido que el
vector velocidad.
- La unidad de cantidad de movimiento
en el S.I. es el kg·m/s
Definición de fenómeno de colisión.
- Es un fenómeno físico que
implica que si dos elementos son
arrojados a una velocidad x en un
mismo espacio
- La colisión o choque será de
manera violenta porque no puede
darse que ambos ocupen el mismo
espacio al mismo tiempo.
Significado de: fuerzas impulsivas, coeficiente de restitución de choque.
Fuerzas impulsivas
Es la intensidad infinita que actúa
durante un intervalo infinitesimal.
Cuando actúa una fuerza de este tipo, se
dice que el sistema ha experimentado
una percusión.
Coeficiente de restitución
Es la que evalúa esta pérdida o no
de energía cinética, según las
fuerzas de restitución y la
elasticidad de los materiales.
Tipos de colisiones de acuerdo con el valor del coeficiente de restitución
Choque elástico
En un choque elástico, además de
la cantidad de movimiento, también se
conserva la energía cinética total del
sistema. Donde
Choque inelástico o semi elástico
En la mayoría de los casos reales actúan
fuerzas que no restituyen completamente
las formas, habiendo pérdidas de energía
cinética. Esto es cuando K tiene valores
mayores que 0 y menores que 1
Choque perfectamente inelástico
El choque perfectamente inelástico
se da cuando ambos cuerpos
quedan pegados, teniendo una sola
masa luego del choque, no se
conserva la energía cinética de los
cuerpos. El coeficiente de
restitución en este tipo de choque
vale 0.
CUESTIONARIO
1. Calcular el tiempo de caída de cada esfera desde el borde de la pista con la
ecuación 𝑡 = √
𝟐𝒉
𝒈
, explique los resultados obtenidos.
2 ( 0 , 40 )
9 , 81
2 ( 0 , 40 )
9 , 81
2 ( 0 , 40 )
9 , 81
Explicación: Los resultados que se obtuvieron son iguales ya que al tener la misma
altura de 0,40 m y la gravedad que es un dato que se lo puede determinar constante se
va a obtener el mismo tiempo eso quiere decir que el tiempo de caída para todas las
esferas van a ser el mismo.
2. Con los valores del alcance y del tiempo calculado, encontrar la velocidad
de cada esfera antes y después del choque.
Cantidad de movimiento (antes del choque) = Cantidad de movimiento (después del choque)
𝑝
𝑜
= 𝑝
𝑓
𝑚. 𝑢
𝑝
𝑏
= 𝑚. 𝑣
𝑝
𝑏
Velocidades antes del choque:
𝑢
𝑝
=
𝑥
𝑝
𝑡
; 𝑢
𝑏
= 0
Velocidades después del choque:
𝑣
𝑝
= 0 ; 𝑣
𝑏
=
𝑥
𝑏
𝑡
Velocidad relativa antes del choque:
𝑢
𝑟
= 𝑢
𝑝
− 𝑢
𝑏
Velocidades después del choque:
𝑣
𝑟
= 𝑣
𝑏
− 𝑣
𝑝
𝒗
𝒃
𝒗
𝒑
𝒖
𝒃
𝒖
𝒑
𝒗
𝒓
= 𝒗
𝒃
− 𝒗
𝒑
𝒖
𝒓
= 𝒖
𝒑
− 𝒖
𝒃
𝒆 =
𝒗
𝒓
𝒖
𝒓
m/s m/s m/s m/s m/s m/s …
1.79 0 0 1.79 1.79 1.79 1
1.05 0 0 1.05 1.05 1.05 1
0.63 0 0 0.63 0.63 0.63 1
3. Analizar los valores de la última columna ¿Qué conclusión puede establecer?
Se Establece que la velocidad relativa antes y después del choque disminuyen
conforme las masas caigan en su determinado tiempo y altura, la fórmula corresponde
al coeficiente de restitución, cuando dos cuerpos chocan pueden comportarse de
distinta manera según las fuerzas que actúen sobre las mismas.
4. Graficar y analizar 𝑣𝑟 = 𝑓 ( 𝑢𝑟 ), con los valores de la Tabla 1
5. Determine para cada altura H, la velocidad relativa del sistema antes del
choque, mediante análisis de conservación de la energía. Analice la variación
respecto a los datos experimentales.
H h m g 𝑽
𝒓
(m) (m) (kg) (𝑚/𝑠
2
) (m/s)
1
2
𝑝𝑔 1
𝑝𝑔 2
2
2
2
𝑟
𝑟
𝑟
𝑟
𝑟
𝑟
6. Determine para cada altura H, la cantidad de movimiento del sistema antes
del choque, mediante análisis de conservación de la energía.
H m V P (cantidad de
movimiento)
(m) (m) (kg)
(𝑘𝑔.
𝑚
𝑠
1
𝑚
𝑠
2
𝑚
𝑠
3
𝑚
𝑠
7. De acuerdo al coeficiente de restitución de choque obtenido en esta
práctica a qué clase de choque le corresponde.
Corresponde al choque elástico, porque la bola o esfera proyectil al impactar
con la esfera elástica, la energía cinética se convierte en energía potencial y
luego la esfera del proyectil le transmite energía cinética a la esfera estática.
Conclusión
1.El coeficiente de restitución evalúa la pérdida o no de la energía cinética, es decir,
que los datos pueden variar según las fuerzas de restitución y la elasticidad de los
materiales, en este caso de las masas que se tomaron en la práctica presente. El
coeficiente de restitución es un choque elástico debido a que la energía cinética
se convierte en energía potencial, por ende, se concluye finalmente establece que las
velocidades relativas antes y después del choque disminuyen conforme a las masas en
su determinado tiempo y altura ende ahí nos damos cuenta de que en esta práctica es
fundamental que la toma de datos sea precisa y que la gravedad es un punto
determinante dentro de esta practica de laboratorio.
Referencias
- (2007). Tipos de choque - FisicaPractica.Com. Recuperado 15 de julio de
2021, de https://www.fisicapractica.com/tipos-choque.php
- (2007a). Coeficiente de restitución - FisicaPractica.Com. Recuperado 15 de
julio de 2021, de https://www.fisicapractica.com/coeficiente-restitucion.php
- Universidad de Sevilla. (2017). Dinámica impulsiva analítica (CMR).
Recuperado 15 de julio de 2021, de https://n9.cl/4o2g
- Definición ABC. (2016). Definición de Colisión. Recuperado 15 de julio de
2021, de https://n9.cl/jgon
- educaplus.org. (2020). Momento lineal. Recuperado 15 de julio de 2021, de
https://www.educaplus.org/momentolineal/cantidad_movimiento.html
