UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

SÁNCHEZ MELÉNDEZ ALEJANDRA

GRUPO: 334

PROFESOR: LAGUNA LUNA ROBERTO

FÍSICA

CHOQUES ELÁSTICOS E INELÁSTICOS

CHOQUES ELÁSTICOS E INÉLASTICOSSe tiene varios tipos de colisiones, esto a partir de sí o no es constante la energía cinética.Una colisión inelástica es una en el cual la energía cinética total no es constante (aun cuando el momento es constante). El choque de una pelota de plástico con una superficie dura es inelástico porque un poco de energía cinética de la pelota se pierde cuando ésta se deforma mientras está en contacto con la superficie. Cuando dos objetos chocan y se mantienen unidos después del choque, una parte de energía cinética se pierde, y el choque se conoce como perfectamente inelástico.

CHOQUES PERFECTAMENTE INELÁSTICOS.

Si las dos partículas chocan de frente, se mantiene unidas y se mueven con cierta velocidad común vf después del choque, el cual es perfectamente inelástico. En consecuencia, se puede decir que el momento total antes del choque es igual al momento total del sistema compuesto después de este:

m1v1i + m2v2i = (m1 + m2) vf

vf = m1v1i + m2v2i / m1 + m2

Durante una colisión elástica la energía total es constante (así como el momento). El choque de bolas de billar y los de moléculas de aire con las paredes de un recipiente a temperaturas ordinarias son muy elásticos.

Considere dos partículas de masas m1 y m2 que se mueven con velocidades iniciales v1i y v2i a lo largo de una línea recta, como se puede apreciar en la figura.

Antes de la colisión Después de la colisión

CHOQUES ELÁSTICOS.

En este caso, tanto el momento como la energía cinética son constantes, por consiguiente, se puede decir que:

m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f

1/2m1v1i2 + 1/2m2v2i

2 = 1/2m1v1f2 + 1/2m2v2f

2

Debido a que todas las velocidades en la figura son de izquierda a derecha, pueden representarse por medio de su rapidez correspondiente, donde v se toma positiva si una partícula se mueve a la derecha y negativa si se mueve a la izquierda.

Se tienen ahora dos partículas que experimentan un choque elástico de frente, como en la figura.

Antes de la colisión Después de la colisión

El momentum (ó momento, si se prefiere) no es igual a la velocidad, más bien es el producto de la masa y

su velocidad, es decir, masa en movimiento:

considerando la masa como una medida cuantitativa de inercia.  

MOMENTUM

dt

dpvm

dt

dF

Para choques perfectamente elásticos, e = 1

Para choques perfectamente inelásticos, e = 0 Un método usado para medir el coeficiente de

restitución se basa en el diagrama de la figura:  

Consideremos 2 cuerpos de masas iguales que chocan con velocidades iguales y después rebotan: Por un instante están en contacto y ambos están

comprimidos. En el instante de máxima compresión ambos tienen velocidades cero y se almacena energía en los cuerpos elásticos, como en un

resorte comprimido. Esta energía proviene de la energía cinética que tenían los cuerpos antes de su

colisión, la cual llega a ser cero en el instante en que su velocidad es cero. Sin embargo, la pérdida

de energía cinética es solo momentánea.

En general, la velocidad de rebote es menor que la inicial, ya que no toda la energía almacenada está disponible para la descompresión, dependiendo del tipo de material de los cuerpos. Si el material es de masa de maíz, la energía cinética no se recobra, pero si es de un material elástico ó semielástico, se recobra algo de la energía cinética. En la colisión, el resto de la energía cinética se transforma en calor (emisión de luz infrarroja) y vibración (que finalmente se disipa en calor). Es posible hacer los cuerpos que chocan de materiales altamente elásticos, tal que la colisión genere muy poco calor y vibración. Así, las velocidades de rebote son prácticamente iguales a las iniciales. Tal colisión se llama “elástica”. Que las velocidades antes y después de una colisión elástica sean iguales no es una cuestión de conservación del momentum, sino de la conservación de la energía cinética. Que las velocidades de los cuerpos que rebotan después de la colisión sean iguales entre sí es cuestión de la conservación del momentum.