un automóvil de 12 kg viajando inicialmente con una velocidad de 25 m/s en dirección este choca con el extremo posterior de una camioneta de 90 kg moviéndose en la misma dirección a 20 m/s (ver figura). la velocidad del automóvil justo después de la colisión es de 18 m/s hacia el este. a) ¿cuáles la velocidad de la camioneta inmediatamente después de la colisión? *
Respuestas
Respuesta:
) V₂ (choque) = 20.93 m/s
b) E t = 9308 Joule
c) la energía perdida se transforma no se pierde.
Explicación:
Un auto de 1200 kg que viaja inicialmente con una velocidad de 25 m/s y rumbo al este choca con la parte trasera de una camioneta de 9000 kg que se mueve en la misma dirección a 20 m/s. La velocidad del auto justo después del choque es de 18 m/s en dirección este.a) ¿Cuál es la velocidad de la camioneta justo después del choque? b) ¿Cuánta energía mecánica se pierde en el choque? ¿Qué pasa con la energía perdida?
Datos:
Auto:
m₁ = 1200 Kg
V₁ =25 m/s
Camioneta:
m₂(choque) = 9000 Kg
V₂ = 20 m/s
V auto = 18 m/s (choque)
a) ¿Cuál es la velocidad de la camioneta justo después del choque?
m₁ · V₁ + V₁ · V₂ = m₁ · V₁(choque) + m₂ · V₂(choque)
V₂ (choque) = m₁ · V₁ + m₂ · V₂ - m₁ · V₁ (choque)
m₂
V₂ (choque) = 1200 Kg · 25 m/s + 9000 Kg · 20 m/s - 1200 Kg · 18 m/s
9000 Kg
V₂ (choque) = 30000 Kg · m/s + 180000 Kg · m/s - 21600 Kg · m/s
9000 Kg
V₂ (choque) = 20.93 m/s
b) ¿Cuánta energía mecánica se pierde en el choque?
1. calcular área del choque
Ec₁ = m₁ · V₁²
2
Sustituir en la fórmula:
Auto:
Ec₁ = 1200 Kg · (25 m/s)² = 375000 Joule
2
Camioneta:
Sustituir en la fórmula:
Ec₂ = 9000 Kg · (20 m/s)² = 1800000 Joule
2
Ec total = 375000 Joule + 1800000 Joule
Ec total = 2175000 Joule
Después del choque:
Auto:
Ec₁ (choque) = 1200 Kg · (18 m/s)² = 194400 Joule
2
Camioneta:
Sustituir en la fórmula:
Ec₂ (choque) = 9000 Kg · (20.93 m/s)² = 1971292 Joule
2
Ec total (choque) = 194400 Joule + 1971292 Joule
Ec total (choque) = 2165692Joule
3. calcular E total:
Et = 2175000 Joule - 2165692Joule
E t = 9308 Joule (enegía perdida)
c) la energía perdida se transforma no se pierde.