FSICA I (FCA1) FSICA II (FIS2)PRCTICA DE LABORATORIO No. 5: CHOQUES

OBJETIVOS: Verificar la conservacin de la cantidad de movimiento para colisiones frontales elsticas e inelsticas. Comprobar experimentalmente la conservacin de la energa para una colisin frontal elstica. Comprobar experimentalmente que para una colisin completamente inelstica no se conserva la energa cintica.

INTRODUCCIN La cantidad de movimiento de una partcula de masa m que se mueve a una velocidad v se define como el producto de la masa y la velocidad, de tal forma que: P = mv El momento lineal es una cantidad vectorial, por lo que su direccin esta a lo largo de v y sus unidades son Kg*m/s. Cuando interactan dos partculas y se encuentran aisladas de sus alrededores; es decir que cada partcula puede ejercer una fuerza sobre la otra pero no hay fuerzas externas presentes en la cantidad de movimiento total permanece constante antes y despus del choque. El principio de conservacin del momento puede expresarse as: PTotal inicial = PTotal final Tanto la conservacin de la energa cintica como la cantidad del momento lineal son conceptos importantes para describir lo que sucede cuando dos o ms partculas chocan. Normalmente podemos llamar a estos evento como colisiones, puesto que el termino colisin se utiliza para representar el evento de dos partculas que se aproximan entre si durante un breve tiempo y producen fuerzas impulsivas una sobre la otra. Las colisiones pueden ser elsticas y ello implica que adems de conservarse la cantidad de movimiento lineal tambin la energa cintica total debe de conservarse antes y despus del choque; por lo que podemos plantear para un sistema: EcTotal inicial = EcTotal final Tambin pueden encontrarse colisiones en las que la energa cintica no es la misma, por lo que son conocidas con el nombre de colisiones inelsticas; dentro de esta clase de colisiones se pueden diferenciar dos tipos; por ejemplo cuando los objetos quedan pegados despus de la colisin como el caso de un meteorito que choca con la Tierra, la colisin de denomina perfectamente inelstica. El otro tipo es cuando los objetos no quedan pegados pero por alguna razn la energa cintica se pierde (transformndose en otra energa); por ejemplo cuando una pelota de goma golpea contra una superficie dura; en este caso la colisin es inelstica.

RECURSOS A UTILIZAR: Se utilizar el simulador de laboratorio de colisiones de la siguiente direccin de red:https://phet.colorado.edu/es/simulation/collision-labLes aparecer la siguiente pantalla:

Activen Iniciar ahora!PROCEDIMIENTO:Se realizarn tres pruebas, por tipo de choque, en las que se verificarn las condiciones antes y despus del choque.

Para los choques perfectamente elsticos, e inelsticos, se llenar la siguiente tabla:NoESFERA 1ESFERA 2

Masa (Kg)Velocidad (Vo)Po (Kg.m/s)Eco (J)Masa (Kg)Velocidad (Vf)Pf (Kg.m/s)Ecf (J)

1

2

3

CLCULOS 1. Calcule la cantidad de movimiento total para el sistema antes y despus del choque de acuerdo con la informacin de las tablas 1 y 2 utilizando la ecuacin de la conservacin de la cantidad de movimiento. Con estos resultados verifique si se conserva o no la cantidad de movimiento. 2. Revise las velocidades antes y despus del choque para cada par de esferas, luego demuestre si se conserva o no la cantidad de movimiento. 3. Revise la energa cintica total para el sistema antes y despus del choque. Con estos resultados verifique la ley de conservacin de la energa cintica. 4. Calcule el Coeficiente de Restitucin para cada uno de los choques realizados en la prctica; y de acuerdo con los resultados obtenidos anteriormente responda qu tipo de choque se ha realizado?

Y se respondern las preguntas del cuestionario.

HOJA DE DESEMPEO FISICA I (FCA1) FSICA II (FIS2)PRACTICA No. 4: TORQUE

Instructor: ____________________________________ Grupo de Laboratorio No. ____ Alumno(a): ________________________________________ Carnet: _____________ Complete los cuadros que se presentan a continuacin, responda las preguntas sobre los mismos y complete el cuestionario final.Para choques perfectamente elsticos:NoESFERA 1ESFERA 2

Masa (Kg)Velocidad (Vo)Po (Kg.m/s)Eco (J)Masa (Kg)Velocidad (Vf)Pf (Kg.m/s)Ecf (J)

10.51.5

21.01.0

31.51.0

Qu observa?Se conserva la cantidad de movimiento?

Se conserva la energa cintica del sistema?

Cul es el coeficiente de restitucin?

Para choques perfectamente inelsticos:NoESFERA 1ESFERA 2

Masa (Kg)Velocidad (Vo)Po (Kg.m/s)Eco (J)Masa (Kg)Velocidad (Vf)Pf (Kg.m/s)Ecf (J)

10.51.5

21.01.0

31.51.0

Qu observa?Se conserva la cantidad de movimiento?

Se conserva la energa cintica del sistema?

Cul es el coeficiente de restitucin?

CUESTIONARIO 1. Por qu en una colisin no se considera la energa potencial? 2. Un cuerpo estalla y se parte en dos partes de diferente masa. Qu fragmento tiene mayor energa cintica? 3. Se deja caer un huevo desde el techo de una casa hasta la acera. Al caer el huevo, qu sucede con la cantidad de movimiento del sistema formado por el huevo y la tierra? 4. Si el choque entre las esferas de esta prctica se analizara en 2 dimensiones, qu otras mediciones tendra que realizar? cul sera la modificacin que usted hara a la ecuacin de la conservacin de la cantidad de movimiento?