Dos bolas están sobre una mesa horizontal sin fricción. La bola X inicialmente se mueve a 10 metros por segundo, como se muestra en la Figura. Luego colisiona elásticamente con la bola Y idéntica, que inicialmente está en reposo. Después de la colisión, la bola X se mueve a 6 metros por segundo a lo largo de una trayectoria de 53 ° en su dirección original, como se muestra en la Figura II anterior. ¿Cuál la magnitud y dirección de la velocidad de la bola Y después de la colisión?
Respuestas
Se conserva el momento lineal del sistema.
Siendo una cantidad vectorial corresponde su estudio por coordenadas.
En el eje x:
m . 10 m/s = m . 6 m/s . cos53° + m . Vx; se cancela m
V = 10 m/s - 6 m/s . cos53° ≅ 6,4 m/s
En el eje y:
0 = m . 6 m/s . sen53° - m . Vy (Vy está dirigida en sentido negativo)
Vy ) 6 m/s . sen53° ≅ 4,8 m/s
Magnitud de V: V = √(6,4² + 4,8²) = 8 m/s
Su dirección: tg∅ = Vy / Vx = 4,8 / 6,4 = 0,75
∅ ≅ 37° por debajo del eje x.
No puede asegurarse que el choque haya sido elástico. Si fuera así sobran datos. Verificamos la conservación de la energía cinética.
E = 1/2 m V² = 1/2 m V1² + 1/2 m V2²
10² = 6² + 8²; 100 = 100. El choque es elástico.
De la conservación del momento lineal y de la energía cinética se pudo determinar las velocidades de ambas bolas, prescindiendo de conocer las velocidad y dirección de la bola Y
Saludos Herminio