Solución de este problema de física
Un objeto de 2 kg se desplaza a 10 m/s y choca con un segundo objeto de 10 kg que se encontraba en reposo. Después del choque, el objeto de 2 kg se mueve hacia atrás a 2 m/s.
- a) Calcula la cantidad de movimiento y la energía cinética iniciales. ¿Cuál de las dos magnitudes se conserva siempre en un choque?
- b) ¿Cuánto vale la velocidad del segundo objeto después del choque?
- c) ¿Cuánta energía se degrada durante el choque?
- d) Si se tratase de un choque elástico, ¿cuáles serían las velocidades finales?
Un objeto de 2 kg se desplaza a 10 m/s y choca con un segundo objeto de 10 kg que se encontraba en reposo. Después del choque, el objeto de 2 kg se mueve hacia atrás a 2 m/s.
- a) Calcula la cantidad de movimiento y la energía cinética iniciales. ¿Cuál de las dos magnitudes se conserva siempre en un choque?
Movimiento sobre eje x ... Condiciones iniciales:
Cantidad de movimiento inicial = 2 Kg x 10 m/s + 10 Kg x 0 = 20 Kg.m/s
Energia cinetica inicial = 1/2 2 x 10^2 + 1/2 10 x 0^2 = 100 J.
- b) ¿Cuánto vale la velocidad del segundo objeto después del choque?
Escribis la ecuacion completa....20 Kg.m/s = 2 Kg x (-2 m/s) + 10 Kg. Vf2
Vf2 = 20 -(-4) / 10 = 2.4 m/s. ....hacia adelante.
- c) ¿Cuánta energía se degrada durante el choque?
EC.Inicial = 100 J ...............E.C. final = 1/2 x 2 x 2^2 + 1/2 x 10 x 2.4^2 =
4 + 28.8 = 32.8 J. ...................Se disipan ( 100 - 32.8 ) = 67.2 J.
- d) Si se tratase de un choque elástico, ¿cuáles serían las velocidades finales?
Si fuese un choque perfectamente elástico... valdría que :
20 Kg.m/s = 2 x Vf1 + 10 x Vf2 (1)
y 2 Vf1^2 + 10 Vf2^2 = 100 (2)
Ahora tendrías que despejar alguna velocidad del (1) -- Vf1 o Vf2 --y reemplazar en la (2) ... y luego resolves las cuadráticas.
