Exposicin N 4: Choques Elsticos e InelsticosBarrientos Guzmn DanielaCastilla Valera JosTorres Merio Andrs

Choques: DefinicinA la luz de las teoras de la fsica mecnica clsica encontramos los choques. Los choques no son ms que un fenmeno en el que actan las fuerzas de dos objetos que interactan sbitamente. Como resultado, se experimenta en una trasferencia de energa que desemboca en diversos factores, dependiendo de la naturaleza del impacto y de los objetos que en este intervienen

Choques ElsticosSe denominachoque elsticoa una colisin entre dos o ms cuerpos en la que stos no sufren deformaciones permanentes durante el impacto. En una colisin elstica se conservan tanto elmomento linealcomo laenerga cinticadel sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan despus del choque

Coques perfectamente elsticoscuando en l se conserva laenerga cinticadel sistema formado por las dosmasasque chocan entre s.Para el caso particular que ambas masas sean iguales, se desplacen segn la misma recta y que la masa chocada se encuentre inicialmente en reposo, la energa se transferir por completo desde la primera a la segunda, que pasa del estado de reposo al estado que tena la masa que la choc.

En otros casos se dan situaciones intermedias en lo referido a las velocidades de ambas masas, aunque siempre se conserva la energa cintica del sistema. Esto es consecuencia de que el trmino "elstico" hace referencia a que no se consume energa en deformaciones plsticas, calor u otras formas.

mA.VAo2 + mB.VBo2 = mA.VAf2 + mB.VBf2

Choques elsticos en una dimensinEn el espacio, los choques puedes provenir de innumerables dimensiones, es por esto que se suele trabajar con casos ideales donde el choque se trabaje en una dimensin. Los choque perfectos y los generales en un plano son un ejemplo de estoEn situaciones como esta se trabaja con las condiciones en que se desarrolla la colisin, factores como es desplazamiento y la trasmisin de fuerza, pero de igual forma, las leyes de conservacin de la energa y el momento lineal se conservanmA.VAo + mB.VBo = mA.VAf + mB.VBf

Caso para un choque elstico: La mesa de billarLas bolas de billar son objetos con gran elasticidad, casi siempre son capaces de transmitir la misma cantidad de fuerza que reciben de un medio externo y no sufren deformaciones con los choques

Ejemplo de trasmisin de energa cintica en un medio elstico

Choques Inelsticos: DefinicinEs un tipo dechoqueen el que laenerga cinticano se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones. En el caso ideal de un choque perfectamente inelstico entre objetos macroscpicos, stos permanecen unidos entre s tras la colisin independientemente del efecto que esto tenga sobre el momento lineal. El marco de referencia delcentro de masaspermite presentar una definicin ms precisa.

Choques inelsticos: GeneralidadesLa principal caracterstica de este tipo de choque es que existe una disipacin de energa, ya que tanto el trabajo realizado durante la deformacin de los cuerpos como el aumento de suenerga internase obtiene a costa de la energa cintica de los mismos antes del choque. En cualquier caso, aunque no se conserve la energa cintica, s se conserva elmomento linealtotal del sistema.

Choque perfectamente inelstico en una dimensinEn una dimensin, si llamamosv1,iyv2,ia las velocidades iniciales de las partculas de masasm1ym2, respectivamente, entonces por la conservacin del momento lineal tenemos:y por tanto la velocidad finalvfdel conjunto es:Para el caso general de una colisin perfectamente inelstica en dos o tres dimensiones, la frmula anterior sigue siendo vlida para cada una de las componentes del vector velocidad.Analicemos el siguiente caso en el que dos masa diferentes e encuentran en una colisin inelstica

Coques inelsticos: Un impacto de BalaTodos sabemos el poder destructivo que tiene una municin (Bala de cualquier calibre). Sin embargo, hay que destacar que, para este caso, utilizaremos su funcionamiento destructivo para describir los sucesos fsicos que ocurren cunado una de estas impacta contra su objetivo. Teniendo en cuenta situaciones netamente faiscas

Ecuacin ejemploSiMes la masa del bloque inicialmente en reposo,mla masa de la bala. Aplicamos elprincipio de conservacin del momento lineal, a este sistema aislado, para obtener la velocidad inmediatamente despus del choquevfdel conjunto bala-bloque en funcin de la velocidadv0de la bala antes del choque.

mv0=(m+M)vf

A continuacin, se efecta el balance energtico de la colisin. La variacin de energa cintica es

Impactos de bala, choques inelsticos

Efecto de la dispersin de energa cintica

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