Otras carreras Duda teórica general sobre choques (elástico/explosivo/plástico)

[groklee]

La duda surge a partir de un cierto tipo de ejercicios como este:

6,8) Un protón con velocidad 10^5 m/s interactua con una particula alfa (nucleo de helio: 2 protones y 2 neutrones) en reposo. Si luego del choque la dirección del proton forma un ángulo de 67º con la original y su velocidad (módulo) es 8,6.10^4 m/s, calcule el módulo, dirección y sentido de la velocidad del núcleo luego del choque. ¿El choque es elástico? Justifique. Masa protón = masa neutrón.

Yo en un comienzo veo que dice que se desvía el protón y me piden averiguar para donde se dispara el otro pedazo. Eso me da la pauta que evidentemente será un choque elástico, ya que si fuera plastico ambos tomarían igual ruta "pegados" y si fuera explosivo tendrían que ser "uno solo" al comienzo, caso que evidentemente no se da.

Tendría que ver las cosas asi (para arrancar) o hay otra forma mas fisica de hacerlo?

Yo lo que hice fue, al detectar que se me presenta una situación "elástica" usar la ley de conservacion de la energia:
1/2*m*v0^2+1/2*m*v0^2=1/2*m*vf^2+1/2*m*vf^2
saco factor comun y elimino "1/2" y "m" (creo que la masa del proton siempre es la misma o.o)
10^5+0(reposo)=8,6*10^7+vf^2
y de ahi saco que vf = 6000000.

y a partir de ahi usando la formula de choque elástico hago el resto.



La duda finalmente sería, cuando no me "aseguran" que tipo de choque es, de una forma implícita, si hacer el ejercicio asi es la forma correcta, con el análisis "visual" al comienzo. O hay otra forma mas "física" de hacer las cosas?

Desde ya muchas gracias!!

[santi18_8]

Re: Duda teórica general sobre choques (elástico/explosivo/plástico)

Bueno la verdad con el tema de protones y neutrones no tengo idea pero supongo q debe ser igual q el caso de una particula.

El tipo de choque se puede clasificar segun el coeficiente de restitucion o segun la perdida de energia o ganancia.

e = (V2' - V1') / (V2 - V1)

Cuando e = 1 el choque es prefectamente elastico ( se conserva la energia cinetica y la canitdad de movimiento) e=0 el choque es perfectamente inelestico ( se conserva la cantidad de movimiento)


En el caso de este problema lo q podrias hacer es q al no estar ninguna de las dos particulas sujetas a un vinculo, en el instante q dura el choque el impulso generado por las fuerzas del choque es mucho mayor q el impulso q generan las fuerzas externas a las particulas, por lo q en ese instante (solo en ese instante) podemos considerar q La sumatoria de fuerzas externas = 0 y P = constante.

Con este cosnideracion podes calcular las velociades. (usando el principio de conservacion del momento linial )

Y con el coeficiente de restitucion justificar q tipo de choque es .

Saludos y suerte

[lucass]

Re: Duda teórica general sobre choques (elástico/explosivo/plástico)

La duda surge a partir de un cierto tipo de ejercicios como este:

6,8) Un protón con velocidad 10^5 m/s interactua con una particula alfa (nucleo de helio: 2 protones y 2 neutrones) en reposo. Si luego del choque la dirección del proton forma un ángulo de 67º con la original y su velocidad (módulo) es 8,6.10^4 m/s, calcule el módulo, dirección y sentido de la velocidad del núcleo luego del choque. ¿El choque es elástico? Justifique. Masa protón = masa neutrón.

Yo en un comienzo veo que dice que se desvía el protón y me piden averiguar para donde se dispara el otro pedazo. Eso me da la pauta que evidentemente será un choque elástico, ya que si fuera plastico ambos tomarían igual ruta "pegados" y si fuera explosivo tendrían que ser "uno solo" al comienzo, caso que evidentemente no se da.

Tendría que ver las cosas asi (para arrancar) o hay otra forma mas fisica de hacerlo?

Yo lo que hice fue, al detectar que se me presenta una situación "elástica" usar la ley de conservacion de la energia:
1/2*m*v0^2+1/2*m*v0^2=1/2*m*vf^2+1/2*m*vf^2
saco factor comun y elimino "1/2" y "m" (creo que la masa del proton siempre es la misma o.o)
10^5+0(reposo)=8,6*10^7+vf^2
y de ahi saco que vf = 6000000.

y a partir de ahi usando la formula de choque elástico hago el resto.



La duda finalmente sería, cuando no me "aseguran" que tipo de choque es, de una forma implícita, si hacer el ejercicio asi es la forma correcta, con el análisis "visual" al comienzo. O hay otra forma mas "física" de hacer las cosas?

Desde ya muchas gracias!!

Hola.
Para mí no debes resolver el ejercicio así. Porque estás suponiendo de entrada que el choque es elástico, cuando eso debería verificarse con los resultados. En realidad podés resolver el problema sin hacer esa suposición, directamente considerando que el momentop lineal total se conserva. Esta ecuación de conservación de P te permite calcular las componentes x e y del vector velocidad de la partícula alfa, con lo cual podés sacar después el módulo y la dirección de ese vector, evidentemente.
Luego una vez obtenido el módulo, ver si se conserva la energía cinética, es decir, calcularla antes y después del choque y si dan igual es porque el choque es elástico, y si no dan igual, pues el choque será simplemente inelástico (claro que no "perfectamente inelástico" o plastico, porque no salen pegadas). Pero en tu razonamiento inicial no tuviste presente la posibilidad de que el choque sea inelástico.
Según tengo entendido los choques de las partículas a nivel atómico son prácticamente elásticos, pero no me parece que tengas que suponerlo de entrada, sino en todo caso verificarlo para este caso en particular.
Saludos

[groklee]

Re: Duda teórica general sobre choques (elástico/explosivo/plástico)

Perfecto, gracias!