Cantidad DE Movimiento Lineal Choques PDF

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informe de cantidad de movimiento lineal choques...

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Universidad Santo Tomás. Beltrán Cristian, Fuentes Natalia, Ortiz Valeria, Rodríguez Sebastián

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INFORME DE LABORATORIO. CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL Y COLISIONES. LABORATORY REPORT. AMOUNT OF LINEAR MOVEMENT AND COLLISIONS. {cristianbeltranb, nataliafuentes, valeriaortiz, juansrodriguezc}@usantotomas.edu.co, b. Energía Cinética. “La energía cinética es la energía que un objeto tiene debido a su movimiento.” [3]

Resumen- Los estudiantes usaran el sensor de movimiento y un sistema dinámico para demostrar que en una colisión totalmente inelástica la cantidad de movimiento lineal del sistema se conserva pero la energía cinética del sistema no se conserva. donde se comprobó experimentalmente la conservación de la energía mecánica, tambien se analizaron los cambios de energía potencial en energía cinética por medio de un Sistema masa-resorte que consiste en poner un resorte en un soporte universal y agregarle masas de diferentes tamaños para calcular la medida de la elasticidad. Tambien se calculó la velocidad por conservacion de la energia mecánica de un objeto deslizandolo por un plano inclinado en un punto. (CAMBIAR Y MEZCLAR)

c. Impulso. “Se llama impulso a la magnitud vectorial, denotada usualmente como I, definida como la variación en el momento lineal que experimenta un objeto físico en un sistema cerrado.” [4]

Palabras clave –Colisiones, velocidad, masa, cinética.

II. Abstract- (FALTA)

ECUACIONES

P=mv

P ₀=P

Keywords -Colissions, speed, mass, kinetic.

f

Ekt =ΔEk

I.

I=Δp

MARCO TEÓRICO

I= Pf - Po

a. Cantidad de momentum lineal. “La cantidad de movimiento, momento lineal, ímpetu o momentum es una magnitud física fundamental de tipo vectorial que describe el movimiento de un cuerpo.”

III.

MATERIALES (FALTA)

Universidad Santo Tomás. Beltrán Cristian, Fuentes Natalia, Ortiz Valeria, Rodríguez Sebastián

IV.

PROCEDIMIENTO

A. Registrar las masas de cada objeto. B. Realizar el montaje indicado con el velcro de los carros cara con cara.

b. Colisión 2 C. Fijar un ángulo de inclinación igual a cero. D. Precisar posiciones inicial y final convenientes. E. Empujar uno de los carros en dirección del otro (estacionario), una vez choquen, los velcros harán que los carros queden pegados y continúen juntos produciendo una colisión inelástica. F. Tomar los datos de posición – tiempo y velocidad – tiempo registrados por el aplicativo. G. Repetir los pasos 1 a 6 variando las masas de los carros, en total tres (3) combinaciones demasa diferentes. H. Desmontar y organizar.

V.

GRÁFICAS (CAMBIAR SEGÚN NUESTROS RESULTADOS TOCA HACER ESAS GRAFICAS lean la guía de laboratorio que nos dejó el profesor)

c. Colisión 3

B. Posición vs Tiempo. a. Colisión 1

A. Velocidad vs Tiempo. a. Colisión 1

b. Colisión 2

2

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3

Po=256,2 kg . 0,550 m/s + 755,1 kg . 0.00 m/s = 140,1 kg.m/s

c. Colisión 3

B. Calcular la energía cinética del sistema antes de la colisión. a. Colisión 1 sin masas extra. EkTo=½ 256,2 kg . (0,510 m/s)^2 + ½ 255,1 kg . (0,00 m/s)^2 = 66,6 kg(m/s ^2) b. Colisión 2 con 500 g más de masa carro azul. EkTo=½ 756,2 kg . (0,420 m/s)^2 + ½ 255,1 kg . (0,00 m/s)^2 = 133,4 kg(m/s ^2)

VI.

ANÁLISIS (CAMBIAR SEGÚN NUESTROS DATOS) A. Calcular la cantidad de movimiento lineal del sistema antes de la colisión. a. Colisión 1 sin masas extra. Po=256,2 kg . 0,510 m/s + 255,1 kg . 0.00 m/s = 130,6 kg.m/s b. Colisión 2 con 500 g más de masa carro azul. Po=756,2 kg . 0,420 m/s + 255,1 kg . 0.00 m/s = 317,6 kg.m/s c. Colisión 3 con 500 g más de masa carro rojo.

c.

Colisión 3 con 500 g más de

d.

masa carro rojo.

EkTo=½ 256,2 kg . (0,550 m/s)^2 + ½ 755,1 kg . (0,00 m/s)^2 = 77,5 kg(m/s ^2) C. Calcular la cantidad de movimiento lineal del sistema después de la colisión. a. Colisión 1 sin masas extra. Pf=(256,2 kg + 255,1 kg ) 0.250 m/s = 127,8 kg . m / s D. Colisión 2 con 500 g más de masa carro azul. Pf=(756,2 kg + 255,1 kg ) 0.320 m/s = 323,6 kg . m / s E. Colisión 3 con 500 g más de masa carro rojo.

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cada uno conserva?

Pf=(256,2 kg + 755,1 kg ) 0.140 m/s =141,6 kg . m / s

b. Colisión 2 con 500 g más de masa carro azul. EkTf=½(756,2 kg +255,1 kg ) . (0.320 m/s)^2 =

b. Colisión 2 con 500 g más de masa carro azul.

c. Colisión 3 con 500 g más de masa carro rojo.

I=317,6 - (756,2 . 0,320) =72,616 kg.m/s

EkTf=½(256,2 kg +755,1 kg ) . (0.140 m/s)^2 =

c. Colisión 3 con 500 g más de masa carro rojo

9,91 kg(m/s ^2)

H. ¿La energía cinética del sistema se conserva? ¿La energía cinética de

se

I=130,6 - (256,2 . 0,250) =66,55 kg.m/s

51,8 kg(m/s ^2)

b. Sin embargo si analizamos cada objeto dicha cantidad de movimiento lineal no sería nada semejante.

objetos

I. Hallar el impulso ejercido por el carro con movimiento inicial sobre el carro en reposo inicial. a. Colisión 1 sin masas extra.

15,97 kg(m/s ^2)

R a. Si, la cantidad de movimiento lineal del sistema tiende a conservarse, cabe recalcar que esta no se conserva del todo pero su variación es mínima que podría despreciarse

los

R/ No, ninguna de las situaciones presentadas son posibles debido a que esta energía depende de la velocidad y ella siempre cambie en este tipo de colisión.

F. Calcular la energía cinética del sistema después de la colisión. a. Colisión 1 sin masas extra. EkTf=½(256,2 kg +255,1 kg ) . (0,250 m/s)^2 =

G. ¿La cantidad de movimiento lineal del sistema se conserva? ¿La cantidad de movimiento lineal de cada uno de los objetos se conserva?

de

4

I=140,1 - (256,2 . 0,140) =104,232 kg.m/s

VII.

CONCLUSIONES Al realizarse la debida práctica de una colisión perfectamente inelástica para encontrar las incógnitas que nos permitan entender de una manera física dichas variantes, de tal modo se ha podido concluir diferentes aspectos importantes como el hecho de que en este tipo de colisión la cantidad de momentum lineal tiende a conservarse, lo cual no ocurre con su energía cinética. Tras haber realizado las respectivas pruebas en el laboratorio se concluyó que

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el impulso en cuanto a la colisión se conservó, aunque en los resultados existe una variación en las decimas eso es el leve margen de error que existe por cualquier equivocación provocada por la mano humana. En el ejercicio del choque perfectamente inelástico se concluyó que la velocidad inicial del vehículo rojo era tan mínima que no fue tomada en cuenta y se asimilo con una partida desde el reposo y en el resultado se ve algo completamente diferente al tomado en las pruebas.

VIII.

DISCUSIÓN 1) Se recomienda realizar las mediciones en el laboratorio rigurosamente para poder lograr tener un margen de error bajo. 2) Se recomienda realizar las pruebas más de una vez y los datos que más coherentes y similares se tomen. 3) También se recomienda trabajar con seriedad en el laboratorio dándole el uso correcto a los materiales y herramientas que dispongamos para lograr la mayor exactitud en todos los procesos. 4) Se recomienda tomar apuntes de todos los datos que obtengamos para tener un mayor orden a la hora de hacer el informe.

IX.

REFERENCIAS

A. Libros.

5

[1] Tipler, P. A., & Mosca, G. WH Freeman Company. (2008). Physics: for scientists and engineers. B. Páginas Web. [2]https://www.pasco.com/products/experiments/a dvanced-physics-through-inquiry1/conservationof-momentum.cfm [3]https://es.khanacademy.org/science/physics/wor k-and-energy/work-and-energy-tutorial/a/what-iskinetic-energy [4] https://es.wikipedia.org/wiki/Impulso...