Coeficiente de restitución:

Cuando dos cuerpos chocan, sus materiales pueden comportarse de distinta manera según las fuerzas de restitución que actúen sobre los mismos. Hay materiales cuyas fuerzas restituirán completamente la forma de los cuerpos sin haber cambio de forma ni energía cinética perdida en forma de calor, etc. En otros tipos de choque los materiales cambian su forma, liberan calor, etc., modificándose la energía cinética total.

Se define entonces un coeficiente de restitución (K) que evalúa esta pérdida o no de energía cinética, según las fuerzas de restitución y la elasticidad de los materiales.

V1(0), V2(0) = Velocidades de los cuerpos 1 y 2 antes del choque.V2(f), V1(f) = Velocidades de los cuerpos 1 y 2 después del choque.K es un número que varía entre 0 y 1. Si K = 0 choque perfectamente inelástico.Si 0<K<1 choque semielástico.Si K = 1 choque perfectamente elástico.

Tipos de choque:

Choque perfectamente elástico:

En los choques perfectamente elásticos, además de la cantidad de movimiento, también se conserva la energía cinética total del sistema.

También se conservan las formas de los cuerpos y no hay energía perdida por rozamiento, calor, etc. El coeficiente de restitución en este tipo de choques vale 1.

K = 1Ec1(0) + Ec2(0) = Ec1(f) + Ec2(f)K = Coeficiente de restituciónEc1(0), Ec2(0) = Energía cinética inicial de los cuerpos 1 y 2Ec1(f), Ec2(f) = Energía cinética final de los cuerpos 1 y 2

Choque perfectamente inelástico:

El choque perfectamente inelástico se da cuando ambos cuerpos quedan pegados, teniendo una sola masa luego del choque. Al haber un cambio de forma no se conserva la energía cinética de los cuerpos. El coeficiente de restitución en este tipo de choques vale 0.

K = 0

Choque semielástico:

En la mayoría de los casos reales actúan fuerzas que no restituyen completamente las formas, habiendo pérdidas de energía cinética. Esto es cuando K tiene valores mayores que 0 y menores que 1. En ese caso decimos que el choque es semielástico.

Choque térmico:

El concepto de colapso térmico o choque térmico se refiere al rompimiento de algún material al sufrir un cambio drástico de temperatura. Sucede cuando un material sólido se quiebra al someterse a un aumento o descenso de la temperatura. Objetos de vidrio o cerámica son vulnerables a este efecto debido a su bajo nivel de tenacidad, a su bajaconductividad térmica y a su alto coeficiente de expansión térmica. La variación de temperatura causa que diferentes partes de un objeto se expandan más que otras, haciendo que la tensión del objeto no sea lo suficientemente fuerte y entonces se quiebra. Un ejemplo común es, en los laboratorios, al utilizar baño María.

La cerámica y los vidrios de borosílice, como el pyrex, están hechos para resistir a un colapso térmico mejor que otros materiales, gracias a su combinación de un coeficiente de expansión bajo y una alta dureza. En el caso de la cerámica, se cuenta con un coeficiente de expansión negativo.

El carbono reforzado es extremadamente resistente a un colapso térmico debido a la tan elevada conductividad térmica del grafito, a su bajo coeficiente de expansión y a la dureza de la fibra de carbono (la cual es uno de los componentes del carbono reforzado).

El choque central:

El choque central es el choque que tiene lugar entre dos cuerpos cuya masa suponemos concentrada en el CM y pueden ser:

1.- Directo: Un choque es directo cuando los cuerpos que chocan se mueven en la misma dirección.

2.- Oblicuo: Un choque es oblicuo cuando los cuerpos que chocan se mueven en direcciones distintas.

Si después del choque no se ha producido ninguna deformación permanente en los cuerpos el choque es perfectamente elástico.

Si se produce una deformación permanente entonces es un choque inelástico.

-- Cualquiera que sea el tipo de choque, siempre se conserva la cantidad de movimiento del sistema, ya que consiste en una interacción entre los cuerpos que chocan. Estas interacciones son fuerzas internas del sistema.

-- En el choque perfectamente elástico, además de la cantidad de movimiento, se conserva también la energía cinética.

En el choque inelástico solamente se conserva la cantidad de movimiento. Parte de la energía cinética se convierte en el trabajo necesario para producir la deformación.