Física I - Choque elástico e Inelástico - Bloque cayendo sobre una superficie con forma de círculo

En la figura, el bloque 1 con masa m1 parte del reposo y desliza, sobre una rampa sin fricción, desde una altura h, para luego colisionar con el bloque 2, en reposo con masa m2 = 2m1. Después de la colisión el bloque 2 se desliza sobre una superficie con
Coeficiente de fricción cinética uk y se detiene una distancia d más adelante. Determine d:
a) La colisión es elástica.
b) La colisión es completamente inelástica.

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Respuesta
2

En ambos casos se conserva la cantidad de movimiento de la masa incidente.

a) Para la colision elastica, ...(vm1)e, (vm1)s, (vm2)e, (vm2)s

Como resultado del choque :

(vm1) s = (m1-m2) / (m1+m2) (vm1)e

(vm2)s= (2 m1 / m1+m2)(vm1)e

La velocidad de m1 al llegar a la base de la rampa  = (2gh)^0.5

La velocidad inicial de m2 = 2m1 al comenzar a recorrer el tramo horizontal será:

(vm2)s= (2 m1 / 3m1)(vm1)e = 2/3  (2gh)^0.5

Su energia cinetica = 1/2 ( m2) (  2/3  (2gh)^0.5)^2 = .m1 (  2/3  (2gh)^0.5)^2....................................

Luego igualas este valor de E.C. al trabajo de la fuerza de roce = 2 m1 g uk d ....y despejas d.

b) Colision inelastica:

Luego del choque, ambas masas unidas ( 3 m1) salen hacia adelante con una velocidad

V = (m1 / m1+m2) v1 = 1/3 (2gh)^0.5

E.C. sal = 1/2 ( m1+m2)V^2 = 1/2 ( 3m1) V^2

Como antes iguales esta energia cinetica del conjunto al trabajo de la fuerza de roce

  3 m1 g uk d y despejas d.

Cualquier duda volves a consultarnos.

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