Question

En una práctica de laboratorio de colisiones se utiliza dos carros de prueba que se deslizan hacia la derecha sobre un riel sin fricción; el carro 1 se desplaza a una velocidad de 0,267 m/s y tiene una masa m1 de 245 gr, en tanto que el carro 2 avanza con una velocidad de 0,154 m/s y su masa m2 es de 147 gr. Después de la colisión los carros quedan unidos, pero continúan su recorrido con una velocidad Vf en m/s.
A. Determine el valor de la velocidad Vf.
B. Halle la energía cinética del sistema, antes y después de la colisión.
C. Realice un análisis de los resultados obtenidos en el inciso b.

Answer 1

Sabiendo que se colisionan dos carros en un laboratorio nos queda que:

1. La velocidad final después del choque es de 0.224 m/s.
2. La energía cinética inicial del sistema es de 0.0104 J y final es de 0.00983 J.
3. La diferencia entre la energía cinética inicial y final se debe a una perdida de energía, posiblemente en el choque.

Explicación:

a) Supongamos que la cantidad de movimiento se mantiene, entonces:

m₁·V₁ + m₂·V₂ = (m₁ + m₂)·Vf

Despejamos la velocidad final, tal que:

(245 g)·(0.267 m/s) + (147 g)·(0.154 m/s) = (245 + 147)g · Vf

(65.41 g·m/s) + (22.64 g·m/s) = (392 g)·Vf

Vf = 0.224 m/s

b) Veamos la energía cinética que había al principio y al final:

Eci = 0.5·m₁·V₁² + 0.5·m₂·V₂²

Eci = (0.5)·(0.245 kg)·(0.267 m/s)² + (0.5)·(0.147 kg)·(0.154 m/s)²

Eci = 8.73x10⁻³ J + 1.74x10⁻³ J

Eci = 0.0104 J

Ecf = 0.5·m·Vf²

Ecf = (0.5)·(0.392 kg)·(0.224 m/s)²

Ecf = 0.00983 J

c) Veamos que existe una diferencia en la energía final e inicial, puede deberse a que hubo perdida de energía en el choque de los cuerpos.