¡Descarga Choques en una dimensión y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!
Part 1. Col·lisions elàstiques
Determinació de la posició més adequada del disparador Detalleu les expressions algebraiques que feu servir per calcular l’error absolut del temps i l’error del coeficient de restitució:
εt =√(𝜀𝑡
εe =√(
𝑡 2 ′^2
𝑡 1 ′^2
Atenent al valor obtingut pel coeficient de restitució en cada cas, quina és la posició més adequada del disparador per efectuar un xoc elàstic en aquesta pràctica? Justifiqueu la resposta: La posició més adequada del disparador per a efectuar un xoc elàstic és la posició 3, ja que el coeficient de restitució en la posició 3 és més proper a 1 que el coeficient de restitució de la posició 2 i 1. Feu una hipòtesi raonada sobre perquè les altres dues posicions donen un resultat més allunyat del xoc elàstic ideal. (Ajuda: cada posició pot tenir un motiu diferent i pot ser útil fer una recerca sobre els tipus de fregament que existeixen (més enllà del fregament estàtic i dinàmic))
Experiència: Xocs en una dimensió.
Grup: M Data: 27/4/ Professor de Laboratori: Todorov Trifonov Trifon Nom i cognoms: Hamza Ben Moussa Darss Nom i cognoms: Andreu Fernández López Nom i cognoms: Nom i cognoms: Informe
Posició 1: la velocitat en la posició 1 és tan baixa que la força de fregament amb l’aire i la força de fricció del cos amb el terra pràcticament s’igualant fent que el cos no pugui efectuar pràcticament cap mena de xoc. Posició 2: la velocitat és superior a les forces de fricció amb l’aire i el terra efectuant així un xoc elàstic, el seu valor és pròxim a 1 pero no arriba a ser-ho per culpa de les forces de fricció. Posició 3: la velocitat és clarament superior a les forces de fricció efectuant així un xoc elàstic molt més proper a 1 que el segon ja que les forces de fricció en aquest cas son molt menors que la velocitat en comparació a la posició 2. Xoc elàstic contra una paret Detalleu les expressions algebraiques que feu servir per calcular l’error absolut del temps i l’error del coeficient de restitució:
εt =√(𝜀𝑡
εe =√(
1 𝑡 1 ′
2
−𝑡 1 ·𝜀𝑡 1 ′ 𝑡 1 ′^2
2 Atenent al valor obtingut pel coeficient de restitució en aquest cas, comenteu en quines condicions s’obté un xoc elàstic més ideal: quan col·lisionen dues masses que es poden moure o quan es xoca contra una paret? Feu una hipòtesis sobre la justificació ( Ajuda: pot ser útil haver fet prèviament els càlculs associats a la Taula 1d ). Quan es xoca contra una paret ja que el coeficient de restitució equival a 1,2土0.2 i quan xoquen dos masses que es poden moure el coeficient de restitució dona 0.84土0.09. El xoc elàstic més ideal pel que podem veure segons els valors obtinguts és el de una massa quan xoca contra una paret. La nostra hipòtesi és que quan hi ha dos cossos en moviment i xoquen entre ells es disipa més energia (velocitat) en forma de fricció mentre que si només hi ha un cos en moviment només es perd energia en forma de fricció per part del cos en moviment únicament. Conservació del moment lineal i de l’energia cinètica
A partir dels valors calculats, què es pot afirmar sobre la conservació del moment lineal i de l’energia cinètica en aquest dispositiu experimental? Apunteu possibles causes que expliquin els resultats. L’energia cinètica en un xoc elastic s’hauria de conservar i per tant la diferència d’energia potencial hauria de ser 0 i la quantitat de moviment també, però en el nostre cas no és aixì ja que la fricció amb l’aire i el terra fa que la velocitat varii fent que l’energia cinètica varii i per tant l’energia cinètica i la quantitat de moviment no es conserven al 100%.
Part 2. Col·lisions inelàstiques.
Conservació del moment lineal i de l’energia cinètica Calculeu el valor teòric de p’ per tots els casos. Escriviu-ne l’expressió algebraica que feu servir per calcular-la i els corresponents valors numèrics: p’ [expressió algebraica]= (𝑚 1 +𝑚 2 )·𝛥𝑥 𝑡 ′ p’ [m 1 , m 2 ] =
428
p’ [m 1 + 400g, m 2 ] =
650
p’ [m 1 , m 2 + 150g] =
576
Calculeu la variació relativa (en %) del moment lineal i de l’energia cinètica. Δp/p 1 [m 1 , m 2 ] = - 24.51% ΔEc/Ec1 [m 1 , m 2 ] = - 71.60% Δp/p 1 [m 1 + 400g, m 2 ] = - 39.88% ΔEc/Ec1 [m 1 + 400g, m 2 ] = - 58.30% Δp/p 1 [m 1 , m 2 + 150g] = - 30.93% ΔEc/Ec1 [m 1 , m 2 + 150g] = - 74.33%
A partir dels valors calculats, què es pot afirmar sobre la conservació del moment lineal i de l’energia cinètica en aquest dispositiu experimental? Apunteu possibles causes que expliquin els resultats. En un xoc inelastic s’ha de conservar la quantitat de moviment i no la energia cinètica. No obstant en la realització pràctica la quantitat de moviment tampoc es conserva. Això podria ser degut a factors externs com la temperatura, inclinació i forma de l’agulla i la plastilina, etc.
