UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICACOLISIONES

1. OBJETIVOS: Comprobar el principio de la conservacin de la cantidad de movimiento durante un fenmeno de colisin frontal. Calcular las velocidades lineales uniformes de dos partculas antes y despus de una colisin para comprobar la teora de la conservacin de la energa cintica y de la conservacin del mpetu lineal.

2. MATERIALES E INSTRUMENTOS

Fig. # 1: Rampa Fig. # 2: Calculadora. Fig. # 3: Regla.

Fig. # 4: papel carbn. Fig. # 5: plomada Fig. # 6: canicas

Fig. # 8: Soporte universal Fig. # 7: Papel milimetrado Fig. # 8: balanza

3. MARCO TEORICOEn una colisin intervienen dos objetos que se ejercen fuerzas mutuamente. Cuando los objetos se encuentran cerca, interaccionan fuertemente durante un intervalo breve de tiempo. La fuerzas de ste tipo reciben el nombre de fuerzas impulsivas y se caracteriza por su accin muy intensa y su brevedad. Por esta razn al exterior es que actan sobre el sistema de partculas, como colisin de dos carros que lleven montados unos parachoques magnticos. Estos interaccionarn incluso sin llegar a tocarse. Esto sera lo que se considera colisin sin choque.En todas las consecuencias de que las fuerzas que se ejercen mutuamente son iguales y de sentido contrario, la cantidad de movimiento o momento lineal, un instante despus aislado, como ya se haba dicho, el momento lineal se conserva. De hecho, segn la segunda ley de Newton la fuerza es igual a la variacin del momento lineal con respecto al tiempo. Si la fuerza resultante es cero, el momento lineal constante. sta es una ley general de la Fsica y se cumplir ya sea el choque elstico o inelstico. En el caso de un choque:

Esta frmula implica que la suma de los este principio. Esto supone, en el caso especial del choque, que el momento lineal antes de la interaccin ser igual al momento lineal posterior al choque.Para caracterizar la elasticidad de un choque entre dos masas se define un coeficiente de restitucin como:

Este coeficiente variar entre 0 y 1, siendo 1 el valor para un choque totalmente elstico y 0 el valor para uno totalmente inelstico.

Efectos de choqueLa mecnica de choque tiene el potencial de daar, deformar, etc.

Un frgil cuerpo puede fracturar. Por ejemplo, dos copas de cristal pueden romperse en caso de colisin una contra la otra. Una cizalla en un motor est diseada para la fractura con una magnitud de choque. Un objeto dctil se puede doblar por una conmocin. Por ejemplo, una jarra de cobre se puede curvar cuando cae en el suelo. Algunos artculos no pueden ser daados por un solo choque, pero se produce fatiga con numerosos fracasos repetidos de bajos niveles choques. Un choque puede resultar en slo daos menores que no pueden ser crticos para su uso. Sin embargo, los daos acumulados menores de varios choques eventualmente el resultado del objeto sera inutilizable. Un choque puede no producir dao aparente de inmediato, pero podra reducir la vida til del producto: la fiabilidad se reduce.4. EXPERIMENTO

4.1 PROCEDIMIENTO

1. Comenzaremos reconociendo los diferentes instrumentos a usar en esta prctica de laboratorio.2. Colocaremos la rampa en el soporte universal, tomaremos la medida de la altura y procederemos a tomar las medidas necesarias antes del experimento.3. Con una balanza tomaremos el peso de cada una de las bolitas que usaremos para este laboratorio.4. Colocaremos una bolita con la cual realizaremos las 5 mediciones inciales, con estas obtendremos la distancia de vuelo que tiene las bolita.5. Para poder hallar la medida de la distancia colocaremos un papel calca y con un plomo desde la punta de la rampa comenzaremos a tomar las medidas.6. Ya tomadas las 5medidas necesarias, ahora colocaremos una bolita en la punta de la rampa.7. Soltaremos la bolita y esta colisionara con la otra en la punta, la cual posee una velocidad inicial de 0, ambos obtendrn una distancia.8. La toma de la distancia de cada uno se realizara igual que en el procedimiento 4.9. Con las medidas tomadas en una tabla de datos (tabla #1) procederemos a realizar el anlisis de datos para poder obtener as las velocidades.10. Para obtener la velocidad usaremos la ley de la conservacin de los momentos lineales.

5. RESULTADOS

TABLA # 1

Antes de la colisinDespus de la colisin

Y0 (m)X1i (m)X1f (m)X2f (m)

0.20.1690.0620.170

0.30.1960.0690.205

0.40.2600.0950.257

0.50.2770.1080.290

0.60.2980.1470.306

Donde:Y0: Alturam1: masa de la primera canicam2: masa de la segunda canicaX1i: distancia de la primera canica despus de ser soltada de la rampa X1f: distancia de la primera canica despus de la colisin. X2f: distancia de la segunda canica despus de ser colisionada.

6. ANLISIS DE RESULTADOS

antes del choque despus del choque

Para hallar la velocidad usaremos la siguiente ecuacin:

Ahora si:

y como V2i=0 tenemos lo sig.

TABLA # 2

antes4.18*10-33.956*10-34.545*10-34.22*10-34.253*10-3

despues4.89*10-34.703*10-35.255*10-35.316*10-35.524*10-3

Donde:

: Cantidad de movimiento: Velocidad de la m1: Velocidad de la m2 : Velocidad de la m1 durante el choque: Velocidad de la m2 durante el choque m1: masa de la primera canicam2: masa de la segunda canica

Hallando la ecuacin para el papel milimetrado usando la TABLA # 2:

total antes VS total despus Entonces la ecuacin es:

despus antes + 2.20*10-3

7. DISCUSIN

Cuando terminamos el anlisis de resultados pudimos comprobar que se cumple el principio de la conservacin de la cantidad de movimiento, mediante las colisiones realizadas en nuestro experimento de laboratorio, comparando la cantidad de movimiento antes y despus de las colisiones.

Adems notamos que haban tres tipos de choques el elstico, inelstico, y plstico, en los cuales varia el coeficiente de restitucin. Tambin comprobamos que en los tres choques la cantidad de movimiento se conserva a pesar de haber realizado interacciones violentas que parecan alterar la cantidad de movimiento de los cuerpos.

8. CONCLUSIONES1. Aprendimos a clasificar los diferentes tipos de colisiones y establecer sus caractersticas.2. Aprendimos las diferentes formas de clculo, que permiten evaluar el coeficiente de restitucin (e), el cual caracteriza el tipo de colisin en diferentes circunstancias o casos.9. BIBLIOGRAFA

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Choque_%28f%C3%ADsica%29 (1/05/2012)2. http://es.wikipedia.org/wiki/Colisi%C3%B3n_(hash) ( 1/05/2012)3. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/con_mlineal/choques/choques.htm (2/05/2012)4. http://es.wikipedia.org/wiki/Choque_(f%C3%ADsica) (2/05/2012)5. http://fisica-quimica.blogspot.com/2006/09/choques-o colisiones.html (1/05/2012)

LABORATORIO DE FISICA I Colisiones