una esfera de 1kg con una velocidad de 4m/s realiza una colision elastica frontal con otra esfer de 2kg a que distancia de la primera esfera se encuentra la segunda esfera 3 s despues del choque
Respuestas
Explicación:
1kg=4m/s
2kg=×
2kg=8m/s
2kg=8m/s-1kg=4m/s
8m-4m
4m
Las esferas después de chocar se encuentran separadas una distancia de 12 metros.
Datos
ma = 1 kg
Vao = 4 m/s
Vaf = ?
mb = 2 kg
Vbo = 0
Vbf = ?
En los choques elásticos la cantidad de movimiento inicial iguala a la final:
Po = Pf
ma * Vao + mb * Vbo = ma * Vaf + mb * Vbf (1)
Igualmente la energía cinética inicial es igual a la final:
Eco = Ecf
(1/2)*ma * Vao^2 + (1/2)*mb * Vbo^2 = (1/2)*ma * Vaf^2 + (1/2)*mb * Vbf^2 (2)
Sustituyendo en las ecuaciones (1) y (2):
1*4 = Vaf + 2Vbf
4^2 = Vaf^2 + 2Vbf^2
Se tiene un sistema de 2 ecuaciones con 2 incógnitas cuya solución es:
Vaf = -1.33 m/s
Vbf = 2.67 m/s
La esfera a se mueve hacia la izquierda y recorre a los 3 segundos:
Δxa = Vaf * t
Δxa = 1.33*3 = 4 m
La esfera b se mueve hacia la derecha y recorre a los 3 segundos:
Δxb = Vbf * t
Δxb = 2.67*3 = 8 m
La distancia de separación de las esperas es:
Δx = Δxa+ Δxb
Δx = 4 + 8
Δx = 12 m
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