Otras carreras Problema de colisiones 2

[Shaka_uy]

Hola, se ve que este tema no es mi fuerte o no lo tengo del todo claro. Paso a mostrar el siguiente problema:

La partícula "1" choca contra otra "2" del doble de su masa que se encontraba en reposo de manera que la primera sale como se indica,, son cambiar su rapidez (V1A=V1D(4,0m/s).
Calcula y representa:
a) la velocidad de la partícula "2" después del choque y
b) el impulso que recibió la primera partícula, I=f(m).

Mi duda general es, si la partícula 1 choca y mantiene su velocidad, entonces la cantidad de movimiento es la misma e inicialmente era la única del sistema, por lo tanto la la partícula 2 seguiría en reposo. Ya que la cantidad de movimiento se conserva. Por otro lado si la partícula 2 se moviera, la energía cinética después del choque sería mayor que la inicial, lo cual me parece ilógico ya que no estamos en el caso de una explosión, ni hay fuerzas impulsoras en el sistema. Adjunto imagen del problema.

Agradezco su ayuda.

[Richard R Richard]

Re: Problema de colisiones 2

Mi duda general es, si la partícula 1 choca y mantiene su velocidad, entonces la cantidad de movimiento es la misma e inicialmente era la única del sistema, por lo tanto la la partícula 2 seguiría en reposo.Ya que la cantidad de movimiento se conserva.

Eso no es cierto , la direccion de la bola cambia , y debido a eso la cantidad de movimiento en esa direccion cambia, la parte faltante la adquiere la bola que estaba en reposo

Por otro lado si la partícula 2 se moviera, la energía cinética después del choque sería mayor que la inicial,

si la colisión es perfectamente elástica la energía cinética del sistema se conserva, es decir la suma de la energías cinéticas individuales luego del choque es igual a la que tenia la
particula antes del choque

lo cual me parece ilógico ya que no estamos en el caso de una explosión, ni hay fuerzas impulsoras en el sistema. Adjunto imagen del problema.

Agradezco su ayuda.

si hay una fuerza la que logro cambiar de dirección a la partícula. el impulso que recibe la partícula es justamente la diferencia entre la cantidad de movimiento final menos la inicial, magnitud que deberás representar vectorialmente.

[Shaka_uy]

Re: Problema de colisiones 2

Bien, gracias, con esto confirmo que lo mejor es que no me presente al examen.

[Richard R Richard]

Re: Problema de colisiones 2

Aver no es tan dificil, escojes direccion x positiva en la direccion de la particula antes del impacto

la conservación de la cantidad de movimiento sobre ese eje la puedes escribir

$mV_1=mV_{1f}\cos (180-120)+2mV_{2f} \cos\alpha$

y sobre un eje perependicular

$0=mV_{1f}\sin (180-120)-2mV_{2f} \sin\alpha$

la conservación de la energia cinetica debido a que se trata de una colisión eleastica

$\frac 12 mV_1^2=\frac 12 mV_{1f}^2+\frac 12 2mV_{2f}^2$

y tambien

$\sin^2 \alpha +\cos^2\alpha=1$

Talcual lo has hecho en el otro problema tienes 4 ecuaciones para 4 incógnitas

fijate que el problema se puede resolver indempendientemente del valor de la masa , que se puede simplificar de las 3 primeras ecuaciones,

solo hay que despejar con tranquilidad,pero

el impulso sera , $\vec I=\left[mV_{1f}\cos (60\°)-mV_1\,,\,mV_{1f}\sin (60\°)\right]$

pues te piden que quede en función de la masa.

[Shaka_uy]

Re: Problema de colisiones 2

Si veo, el tema que no llego, me da cualquier cosa V2f = 1,99 con ángulo 60.

[Richard R Richard]

Re: Problema de colisiones 2

Hay algo que no me cuadra, si la velocidad inicial y final son la misma para la misma masa, no puede aportar energía cinetica a otra masa, por lo tanto o bin la velocidad de la bola 2 es nula, cosa que no suscede en la practica o lo que se conserva es la velocidad relativa con respecto al centro de masas.

O bien el enunciado es incorrecto, o me temo que te estoy liando, espera algun otro forista que quiza se de cuenta de lo que yo no.

[Shaka_uy]

Re: Problema de colisiones 2

Mirá, no es la primera ambigüedad o error que estaría encontrando en algunos ejercicios, Si chequeas los resultados del ejercicio de colisiones que plantee en otro enlace, hay una velocidad final muy por arriba de la inicial y otra negativa como resultado de la ecuación cuadrática. Lo que encontré como viable pero muy ambiguo es partir de la suposición de que el choque es elástico y plantear el coeficiente de restitución y encontrar las velocidades que son mas coherentes. Pero la pregunta que sigue es ¿se trata de un choque elástico? A ese tipo de cosas me refiero.