Question

Un disco de hockey con una masa de 170 g, viajando sobre el eje X, en la dirección positiva, a 5,4 km/h choca contra otro disco estacionario de la misma masa. El primer disco sale de la colisión en la dirección que forma un ángulo sobre la horizontal de 30°, con una rapidez de 0,75m/s, y el segundo formando un ángulo α, bajo la horizontal, con una rapidez V2f. ¿Cuál la magnitud y dirección de la velocidad del segundo disco después de la colisión?

Answer 1

Se conserva la cantidad de movimiento del sistema. Siendo una magnitud vectorial corresponde su estudio por coordenadas.

5,4 km/h = 1,5 m/s

Eje x: 170 g . 1,5 m/s = 170 g . 0,75 m/s . cos30° + 170 g . V2 cosα

Simplificamos y despejamos V2 cosα = 1,5 m/s - 0,75 . cos30° = 0,85 m/s (1)

Eje y: 0 = 170 g . 0,75 m/s sen30° - 170 g V2 senα (hacia la parte negativa)
 
V2 senα = 0,75 m/s . sen30° = 0,375 m/s (2)

Dividimos (2) / (1)

tgα = 0,375 / 0,85 = 0,441; de modo que α = 23,8°

de (1): V2 = 0,85 m/s / cos23,8° = 0,93 m/s

Verificamos con (2): V2 = 0,375 m/s / sen22,8° = 0,93 m/s

Saludos Herminio