• Asignatura: Física
  • Autor: guilleanro
  • hace 8 años

: Sobre una superficie horizontal sin fricción se encuentran dos esferas, inicialmente en reposo. La esfera de masa 0,200 kg es lanzada con una rapidez de 12,0 m/s hacia la segunda esfera de 0,500 kg de masa de tal manera que después de la colisión, ambas esferas adquieren velocidades dirigidas a 39,0°(θ) y en sentidos opuestos a la línea original de movimiento de la primera esfera (como se muestra en la figura). Con base en la anterior información:
¿ Cuáles son los valores de las rapideces finales v_f1y v_f2de las dos esferas?
¿Presente el cálculo en el que se evidencie, si la cantidad total de energía cinética se conserva o no?
¿Es la colisión elástica o inelástica?
En este ejercicio no se conserva la energía cinética, se tiene que tener en cuenta el principio de conservación de movimiento o momento lineal el cual dice que P1=Pf donde Pi=m1*Vi1+m2*Vi2 y Pf=m1*Vf1+m2*Vf2
Si reemplazamos :m1*Vi1+m2*Vi2 =m1*Vf1+m2*Vf2
Las velocidades finales tienen coordenadas en x y en y, como podemos observar tienen un angulo , por lo que se puede expresar las velocidades finales en el eje x en términos de coseno y en el eje y en términos de seno,

Respuestas

Respuesta dada por: luismgalli
2

Las velocidades finales de las esferas son de -5,14 m/seg y 17,14 m/seg respectivamente

Explicación:

Datos:

m1 = 0,2 kg

Vi1 = 12m/seg

m2 = 0,5 kg

Vi2 = 0 m/seg

θ = 39°

La colisión es elástica: los cuerpos salen disparados en ángulos diferentes, es aquella en la que no hay pérdida de energía cinética, es decir la  energía cinética se conserva

m1Vi1 +m2*Vi2 = m1Vf1 + m2 Vf2

La energía cinética también se conserva:

1/2m1Vi1² + 1/2m2*Vi2² =  1/2m1Vf1² + 1/2m2 Vf2²

¿ Cuáles son los valores de las rapideces finales Vf1 y Vf2 de las dos esferas?

Vf1 = (m1-m2/m1+m2) Vi1 +(2m2/m1+m2) Vi2  Como Vi2 =0

Vf1 = (m1-m2/m1+m2) Vi1

Vf1 = (0,2kg-0,5kg) /0,7kg)12m/seg

Vf1 =-5,14m/seg

Vf2 = (2m2/m1+m2)Vi1 +(m1-m2/m1+m2)Vi2   Como Vi2 = 0

Vf2 = (2m2/m1+m2)Vi1

Vf2 = (2*0,5kg/0,7kg) 12m/seg

Vf2= 17,14 m/seg

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