Practica 4 Choque de Cuerpos
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Práctica 4: Choque de dos cuerpos Introducción: En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética. La energía cinética puede ser entendida mejor con ejemplos que demuestren cómo ésta se transforma de otros tipos de energía y a otros tipos de energía. Por ejemplo un ciclista quiere usar la energía química que le proporcionó su comida para acelerar su bicicleta a una velocidad elegida. Su velocidad puede mantenerse sin mucho trabajo, excepto por la resistencia del aire y la fricción. La energía química es convertida en una energía de movimiento, conocida como energía cinética, pero el proceso no es completamente eficiente y el ciclista también produce calor. La energía cinética en movimiento de la bicicleta y el ciclista pueden convertirse en otras formas. Por ejemplo, el ciclista puede encontrar una cuesta lo suficientemente alta para subir, así que debe cargar la bicicleta hasta la cima. La energía cinética hasta ahora se habrá convertido en energía potencial gravitatoria que puede liberarse lanzándose cuesta abajo por el otro lado de la colina. Modelo teórico: Realizando un choque entre dos carros de juguete analizaremos la transferencia de energía cinética entre ellos,
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Practica cuatro unidad 2
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Prctica 4: Choque de dos cuerpos
Introduccin: En fsica, la energa cintica de un cuerpo es aquella energa que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energa durante la aceleracin, el cuerpo mantiene su energa cintica salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energa cintica. La energa cintica puede ser entendida mejor con ejemplos que demuestren cmo sta se transforma de otros tipos de energa y a otros tipos de energa. Por ejemplo un ciclista quiere usar la energa qumica que le proporcion su comida para acelerar su bicicleta a una velocidad elegida. Su velocidad puede mantenerse sin mucho trabajo, excepto por la resistencia del aire y la friccin. La energa qumica es convertida en una energa de movimiento, conocida como energa cintica, pero el proceso no es completamente eficiente y el ciclista tambin produce calor. La energa cintica en movimiento de la bicicleta y el ciclista pueden convertirse en otras formas. Por ejemplo, el ciclista puede encontrar una cuesta lo suficientemente alta para subir, as que debe cargar la bicicleta hasta la cima. La energa cintica hasta ahora se habr convertido en energa potencial gravitatoria que puede liberarse lanzndose cuesta abajo por el otro lado de la colina.
Modelo terico: Realizando un choque entre dos carros de juguete analizaremos la transferencia de energa cintica entre ellos, con ayuda del programa tracker lograremos obtener datos para nuestra prctica.
Desarrollo:
El desarrollo de nuestra prctica es igual que con los otros movimientos estudiados, pero ahora tendremos que crear dos masas puntuales pues estudiaremos dos cuerpos en un solo movimiento.
Datos:2. Consideren la masa de 1015 g para el cuerpo azul y de 551 g para el cuerpo rojo, usando el programa de Tracker para calcular las velocidades de los cuerpos antes y despus del choque, las energas cinticas y los momentos correspondientes.meteoro
txyv_{x}v_{y}a_{x}a_{y}pK
0.008.880.00
0.038.880.00-0.120.0267.724.16
0.078.870.00-0.150.021.98-0.3280.905.94
0.108.870.000.060.002.94-0.4933.701.03
0.138.880.000.06-0.01-1.530.2335.741.16
0.178.880.00-0.060.01-1.030.1035.581.15
0.208.870.00-0.020.011.38-0.8513.780.17
0.238.880.000.06-0.051.300.2945.501.88
0.278.880.000.050.01-1.480.8126.820.65
0.308.880.00-0.030.04-0.47-0.7026.920.66
0.338.880.00-0.01-0.060.26-0.5034.781.10
0.378.880.000.03-0.010.251.4017.190.27
0.408.880.00-0.020.07-0.640.4839.241.40
0.438.880.00-0.010.010.53-1.557.510.05
batimovil
txyv_{x}v_{y}a_{x}a_{y}pK
0.00-51.330.53
0.03-49.020.0063.88-5.3265062.212085266.73
0.07-47.070.1863.88-2.6691.16113.9664893.732074480.87
0.10-44.76-0.1871.86-2.6668.3722.7972992.172624559.85
0.13-42.270.0069.202.66-45.5868.3770292.532434009.61
0.17-40.140.0066.540.00-22.79-45.5867539.032247054.66
0.20-37.830.0069.200.00136.750.0070240.592430414.32
0.23-35.520.0074.530.000.00-45.5875643.722818705.37
0.27-32.860.0071.86-2.66-113.96-22.7972992.172624559.85
0.30-30.73-0.1863.88-2.66-91.1622.7964893.732074480.87
0.33-28.60-0.1866.540.00159.5445.5867539.032247054.66
0.37-26.29-0.1874.530.00182.330.0075643.722818705.37
0.40-23.62-0.1879.850.00-91.160.0081046.843235758.71
0.43-20.96-0.1869.200.00-273.490.0070240.592430414.32
0.47-19.01-0.1858.560.000.000.0059434.351740119.13
0.50-17.05-0.1869.200.00136.75-45.5870240.592430414.32
0.53-14.39-0.1871.86-2.66-68.37-22.7972992.172624559.85
0.57-12.26-0.3661.22-2.66-159.5422.7962194.611905502.35
0.60-10.30-0.3661.220.00-159.5491.1662135.911901907.07
0.63-8.17-0.3653.232.66-364.66-22.7954098.721441710.27
0.67-6.75-0.1834.600.00-296.29-45.5835120.30607603.58
0.70-5.86-0.3631.94-2.66182.33-22.7932531.11521316.68
0.73-4.62-0.3647.910.00136.7545.5848628.101164873.14
0.77-2.66-0.3645.250.00-113.960.0045926.541039038.08
0.80-1.60-0.3634.600.00-205.120.0035120.30607603.58
0.83-0.36-0.3634.600.00-22.790.0035120.30607603.58
0.870.71-0.3631.940.00-91.160.0032418.74517721.39
0.901.78-0.3629.280.0022.790.0029717.17435029.78
0.932.66-0.3631.940.0045.580.0032418.74517721.39
0.973.91-0.3634.600.00-68.370.0035120.30607603.58
1.004.97-0.3626.620.00-136.750.0027015.61359528.75
1.035.68-0.3623.950.0022.790.0024314.05291218.28
1.076.57-0.3629.280.00113.960.0029717.17435029.78
1.107.64-0.3631.940.0045.580.0032418.74517721.39
1.138.70-0.3631.940.000.000.0032418.74517721.39
1.179.77-0.3631.940.00-45.580.0032418.74517721.39
1.2010.83-0.3629.280.00-113.960.0029717.17435029.78
1.2311.72-0.3623.950.00-22.790.0024314.05291218.28
1.2712.43-0.3626.620.00273.490.0027015.61359528.75
1.3013.50-0.3642.590.0043224.98920393.59
1.3315.28-0.36
3. Comparen el momento y energa cintica total antes y despus de la colisin considerando lo siguiente: Obtengan las posiciones y realicen una grfica contra tiempo.
Como se puede ver el color rojo es del batimvil y el verde de meteoro, en el primero el movimiento es constante y meteoro se mantiene en reposo los primeros segundos hasta que empieza a moverse debido a la colisin.
Obtengan las velocidades de cada cuerpo antes y despus de la colisin. El batimvil lleva al principio una velocidad grande pero disminuye poco a poco y al momento del choque pierde un poco de velocidad, pero meteoro empieza su movimiento con una velocidad y empieza a perderla.
meteorobatimovil
vv
31.94
0.1234.60
0.1526.62
0.0623.95
0.0629.28
0.0631.94
0.0331.94
0.0831.94
0.0529.28
0.0523.95
0.0626.62
0.0342.59
0.07
0.01
0.05
0.02
0.06
0.03
2.49
25.20
50.98
56.65
58.69
60.75
61.31
61.75
60.49
60.62
61.51
60.40
59.69
59.03
58.75
58.89
57.02
50.41
52.02
62.42
62.42
58.58
Grafiquen la velocidad contra el tiempo.
Obtengan la energa cintica y el momento. pKpK
67.724.1665062.212085266.73
80.905.9464893.732074480.87
33.701.0372992.172624559.85
35.741.1670292.532434009.61
35.581.1567539.032247054.66
13.780.1770240.592430414.32
45.501.8875643.722818705.37
26.820.6572992.172624559.85
26.920.6664893.732074480.87
34.781.1067539.032247054.66
17.190.2775643.722818705.37
39.241.4081046.843235758.71
7.510.0570240.592430414.32
59434.351740119.13
70240.592430414.32
72992.172624559.85
62194.611905502.35
62135.911901907.07
54098.721441710.27
35120.30607603.58
32531.11521316.68
48628.101164873.14
45926.541039038.08
35120.30607603.58
35120.30607603.58
32418.74517721.39
29717.17435029.78
32418.74517721.39
35120.30607603.58
27015.61359528.75
24314.05291218.28
29717.17435029.78
32418.74517721.39
32418.74517721.39
32418.74517721.39
29717.17435029.78
24314.05291218.28
27015.61359528.75
43224.98920393.59
Resultados: Se analiz la energa cintica mediante un video, permitindonos conocer las caractersticas de ella, as como sus magnitudes.
Conclusiones: Al contar con una masa ms grande el batimvil empuja o transmite su fuerza a meteoro que se encontraba en reposo haciendo que este cumpla la segunda ley de newton al ser aplicada una fuerza para partir de su reposo. La disipacin de la energa cintica es uno de los principales desarrollos en cascos de proteccin ya sea de motociclistas o industriales para que estos sean quienes la absorban y no la cabeza del usuario. Aqu un video:http://www.youtube.com/watch?v=8p1ZJ_WBRkU
Bibliografa:
Wikipediahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%c3%ada_cin%c3%a9tica
YouTubehttp://www.youtube.com/watch?v=UsQXn7Pp7oQ&list=PL62DC6BEB5117B954
