Question

--> Un vehículo de 607 kg se desplaza hacia el Este a 23,3 m/s, mientras que otro vehículo de 819 kg se desplaza hacia el Oeste a 16,8 m/s. Los vehículos chocan de frente y sus defensas quedan atoradas. Determinar la velocidad de los vehículos atrapados tras la colisión.

--> Un vehículo de 767 kg se desplaza hacia el Este a 10,8 m/s, mientras que otro vehículo de 881 kg se desplaza hacia el Oeste a 18,9 m/s.
Los vehículos chocan de frente y sus defensas quedan atoradas.¿Cuánta energía se perdió durante la colisión?

-->Dos bolas de billar idénticas se mueven una hacia la otra. La colisión es perfectamente elástica y las velocidades iniciales de las bolas son 34,6 cm/s y 47,2 cm/s

¿Cuál es la velocidad de la primera después del choque?
Considera positiva la dirección inicial de la primera bola.

Se despreciala friccióny la rotación.

-->Una masa de 21 g se mueve hacia la derecha con una velocidad de 38 cm/s, mientras que otra masa de 14 g se mueve hacia la izquierda a 57 m/s. Las dos masas chocan de frente y permanecen unidas.
Calcúlese la velocidad que adquieren después de la colisión

Answer 1

Estos son cuatro problemas de cantidad de aplicación de la ley de cantidad de movimiento. Yo puedo resolverte uno completamente y darte la clave para la solución de los otros, de forma que apliques los conocimientos.

Problema 1:

Un vehículo de 607 kg se desplaza hacia el Este a 23,3 m/s, mientras que otro vehículo de 819 kg se desplaza hacia el Oeste a 16,8 m/s. Los vehículos chocan de frente y sus defensas quedan atoradas. Determinar la velocidad de los vehículos atrapados tras la colisión.

Conservación de cantidad de movimiento:

Como las velocidades de los vehículos son en sentidos opuestos una es positiva y la otra negativa.

Cantidad de movimiento vehículo 1: m1*v1 = 607kg * 23,3 m/s (este)

Cantidad de movimiento vehículo 2: m2 * v2 = -  819 kg * 16,8 m/s (oeste)

Cantidad de movimiento final: (m1 + m2) v = (607kg + 818kg) * v

Principio de conservación de la cantidad de movimiento:

m2 * v2 + m1 * v1 = (m1 + m2)* v

=> v = [m1 * v1 + m2 * v2] / (m1 + m2) = [607 * 23,3 - 819 * 16,8] / (607 + 819) =

v = 0,27 m/s

Respuesta: 0,27 m/s hacia el este


--> Problema 2:

Un vehículo de 767 kg se desplaza hacia el Este a 10,8 m/s, mientras que otro vehículo de 881 kg se desplaza hacia el Oeste a 18,9 m/s.
Los vehículos chocan de frente y sus defensas quedan atoradas.¿Cuánta energía se perdió durante la colisión?

En este caso calculas la velocidad final igual que en el problema anterior, Luego calculas las energías cinéticas de los dos móviles antes y después de la colision, mediante la fórmula (1/2)m*v^2.

La diferencia de la energía cinética final, menos la suma de las dos energías cinéticas iniciales te da cuánta energía cinética se perdió.

-->Problema 3:
Dos bolas de billar idénticas se mueven una hacia la otra. La colisión es perfectamente elástica y las velocidades iniciales de las bolas son 34,6 cm/s y 47,2 cm/s

¿Cuál es la velocidad de la primera después del choque?
Considera positiva la dirección inicial de la primera bola.

En este caso, al ser la colisión perfectamente elástica se conserva la energía cinética.

Por tanto, vas a establecer dos ecuaciones, la primera usando el principio de la cantidad de movimiento, siendo desconocidas, pero iguales, las masas, con lo que tendrás dos incógnitas: la masa y la velocidad final. La segunda ecuacion planteando la conservación de la energía, la cual tendrá las mismas incógnitas: masa y velocidad final.

El sistema de ecuaciones se resuelve por métodos algebráicos sencillos.

El último problema es del mismo tipo del primer problema, así que se resuelve de la misma manera, donde solo debes aplicar el principio de conservación de la cantidad de movimiento, siendo la única incógnita la veloficad final.