OBJETIVOS. Comprender cualitativamente los cambios de dirección que se producen en choques no frontales.

Transcripción

1

2 OBJETIVOS Corender el sgncado ísco de oento lneal o cantdad de oento coo edda de la caacdad de un cuero de actuar sobre otros en choques. (oentos undensonales) Corender la relacón entre ulso (de una uerza constante) y oento lneal, así coo el rnco de conseracón del oento lneal de un sstea en ausenca de ulso externo. Corender la nocón de choque elástco e nelástco. Alcar la conseracón del oento lneal al cálculo de elocdades o asas de artículas que chocan entre sí en choques elástcos e nelástcos undensonales. Corender cualtataente los cabos de dreccón que se roducen en choques no rontales. Alcar la conseracón del oento lneal al cálculo de elocdades o asas de artículas en el caso de desntegracón de un cuero en ragentos (sólo en dos o tres ragentos)

3 CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL Has oído hablar de oscón, elocdad y aceleracón ara descrbr el oento de un cuero; tabén has oído hablar de uerza ara exlcar las nteraccones entre cueros. Ahora resentaos otra nuea agntud que sre ara relaconar el estado de oento deuncueroylasuerzasqueactúansobreél. Todos sabeos que un cuero en oento tene la caacdad de ejercer una uerza sobre otro que se encuentre en su cano. Llaareos oento lneal o cantdad de oento a la agntud que nos de esta caacdad. Mateátcaente, la cantdad de oento de una artícula se dene coo el roducto de la elocdad or la asa de la artícula: Undades: [ ] [ M ][ ] Kg s En el Sstea Internaconal Tenecarácterectoral,ycooesunescalar,entoncestenelasadreccón de V

4 CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL Esuyentajosotrabajarconlascoonentesenxyenydela cantdaddeoento, ara dos densones teneos: x x y y Exaen rádo : dos objetos tenen gual energía cnétca. Cóo se coaran las agntudes de sus cantdades de oento?(a) (b) (c) (d) No hay sucente noracón ara deternar la resuesta

5 SEGUNDA LEY DE NEWTON EN FUNCIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO Sabeos que la segunda ley de Newton se uede exresar ateátcaente coo: F neta a, ero a t t, luego F t neta ero t,, entonces F neta t La uerza neta es gualala aracón de la cantdad de oento con resecto al teo

6 IMPULSO Elulsosedenecooelcaboenlacantdaddeoentodeuncuero: I, deladaleydenewtonteneosque: F t neta Luego entonces, cuando actúa una sola uerza constante I F t, or lo que elulsotabénsedenecooelroductodelauerzaorelnteralodeteo TEOREMA DEL IMPULSO-CANTIDAD DE MOVIMIENTO Elulsodeunauerzaejercdasobreuncueroseeleaenararsuoentolneal: I F t El ulso artdo or una uerza durante el nteralo de teo t es gual al área bajo la graca uerza teo desde el nco hasta el nal del nteralo de teo o, lo que es lo so a F t. F Iulso t t t

7 TEOREMA DEL IMPULSO-CANTIDAD DE MOVIMIENTO La uerza Fque actúa en un teo uy corto, y se le llaa uerza de ulso. El ulso se uede escrbr coo: I F t.donde F es la uerza roedo durante el nteralo. F F t t t Área F t

8 Una elota colsonando con una ared rígda

9 t o t t

10 CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO Cuando no actúa nnguna uerza exteror sobre un sstea, la cantdad de oento de este se antene constante. F t F entonces, 0 que teneos, 0 s, : que Sabeos entonces, 0 Un ejelo de conseracón de la cantdad de oento es sualzarlo en un choque de dos objetos, antes y desués del choque la cantdad de oento se consera (se antene constante) entonces,

11 COLISIONES Llaaos colsón a la nteraccón de dos (o ás) cueros edante una uerza ulsa. S y son las asas de los cueros, entonces la conseracón de la cantdad de oento establece que: Donde,, y son las elocdades ncarles y nales de las asas y. antes F F desués

12 CLASIFICACIÓN DE LAS COLISIONES Consderareos colsones en una densón. Las colsones se clascan en: Elástcas: cuando se consera la energía cnétca total, es decr: Inelástcas: cuando arte de la energía cnétca total se transora en energía no recuerable (calor, deoracón, sondo, etc.). Perectaente nelástcas: cuando los objetos eranecen juntos desués de la colsón.

13 COLISIONES PERFECTAMENTE INELÁSTICAS Para colsones erectaente nelástcas se cule lo sguente: S está ncalente en reoso, entonces: (*) S», entonces. S «, entonces 0. S, entonces: S en este caso, entonces: 0

14 EL PENDULO BALISTICO El éndulo balístco es un sstea con el que se de la elocdad de un royectl que se uee con radez, coo una bala. La bala se dsara haca un gran bloque de adera susenddo de algunos alabres lgeros. La bala es detenda or el bloque y todo el sstea se balancea hasta alcanzar la altura h. Puesto que el choque es erectaente nelástco y el oento se consera, la ecuacón(*) roorcona la elocdad del sstea nedataente desués del choque. La energía cnétca nedataente desués del choque es: K ( ) Cobnando estas dos ecuacones y alcando conseracón de energía, se uede deternar que: ( ) gh

15 CHOQUES ELÁSTICOS Antes de la colsón Desués de la colsón En colsones elástcas se consera el oento y la energía total. Entonces se tene que: y Es ácl ostrar, a artr de lo anteror, que:

16 CHOQUES ELÁSTICOS Es ácl ostrar que las elocdades nales de los dos objetos son:

17 CHOQUES ELÁSTICOS S 0, entonces: y S,entonces 0y.Esdecr,dosobjetosdeasas guales ntercaban sus elocdades. S», entonces y. Quere decr que un objeto grandequechocaconotroequeñocasnoalterasuelocdadero elobjetoequeñoesarrojadoconunaelocdaddeldobledeladel esado. S «, entonces y ( / ) 0. Cuando un objeto lgero choca con otro esado, adquere una elocdad ouestaalaquetraía.

18 COLISIONES htt:// htt:// on_lneal/choques/choques.ht