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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA PRÁCTICA #: 2 TÍTULO: COLISIONES INTEGRANTES NOMBRE: Gómez Anaya Martha Liliana CÓDIGO: 1005162953 NOMBRE: Afanador Sánchez Wilmer Octavio CÓDIGO: 1005544237 NOMBRE: Pimiento Sandoval Danna Valentina CÓDIGO: 1005209647 NOMBRE: Barón Barrios Nicolás Felipe CODIGO: 1095841998 NOMBRE: Patiño García David Hernando CODIGO: 1007775674 GRUPO #: A SUBGRUPO #: 3 FECHA DE ENTREGA: 06 DE SEPTIEMBRE DOCENTE: Álvaro Arnulfo Instan Ballesteros RESUMEN En La práctica se demostró como varían directamente los valores de velocidad y aceleración con respecto a la masa y el tiempo donde la misma tenía como objetivo determinar el tipo de colisión y la influencia de la masa de dos cuerpos ubicados en una superficie plana cuando se hacían chocar. TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS EVALUACIÓN Y CÁLCULOS A. Κ =^
m v 2 Donde m = masa,^ v^ = velocidad Ρ= m v Donde m ¿ masa ;v = velocidad CANTIDAD DE MOVIMIENTO (P) MOVIMIENTO 1 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P = 0,192 x 0,243 P = 0,192 x -0, P= 0.047 P= -0.
Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,192 x -0.188 P = 0,192 x 0, P= -0.036 P= 0, MOVIMIENTO 2 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P= 0,192 x 0 P = 0,192 x -0. P= 0 P= -0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,192 x -0.492 P = 0,192 x 0 P= -0.094 P= 0 MOVIMIENTO 3 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P= 0,292 x 0 P = 0,292 x -0. P= 0 P= -0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,292 x -0.431 P = 0,292 x 0. P= -0.126 P= 0. MOVIMIENTO 4 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P= 0,192 x 0 P = 0,192 x -0. P= 0 P= -0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,192 x 0.587 P = 0,192 x -0. P= 0,113 P= -0.
Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (0)^2 K =
(0,292) (-0.354)^2 K= 0 K= 0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (-0.431)^2 K =
(0,292) (0.075)^2 K= 0.027 K= 8.2125X10- MOVIMIENTO 4 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (0)^2 K =
(0,292) (-0.299)^2 K= 0 K= 8.582496X10- Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (-0.587)^2 K =
(0,292) (-0.298)^2 K= 0.033 K= 8.525184X10- B. CR =
V 1 − V 2
U 1 − U 2
Donde: CR: coeficiente de restitución
V1: velocidad final del primer objeto tras la colisión V2: velocidad final de segundo objeto tras la colisión U1: velocidad inicial del primer objeto antes de la colisión U2: velocidad inicial del segundo objeto antes de la colisión. Caso 1 : 𝐶𝑅 = −0,212−0,209¿^
= −0,8840 Caso 3 : 𝐶𝑅 =
= −0, Caso 2 : 𝐶𝑅 =
= 1,0162 Caso 4 : 𝐶𝑅 =
Por lo tanto, los casos 1 y 3 se tratan de choques inelásticos, ya que se coeficiente de restitución es 0 ≤ CR, esto quiere decir que solo se conserva su momento lineal, una porción de la energía cinética inicial de las partículas se "consume" durante el choque, convirtiéndose en energía de deformación plástica, energía sonora, calor, etcétera. C. RTA: FORMULA ELASTICAS VELOCIDAD FINAL vf = ( m 1 − m 2 ) ( m 1 + m 2 ) ∗ vi + 2 ∗ m 2 ( m 1 + m 2 ) ∗ v ´ i v ´ f = 2 ∗ m 1 ( m 1 + m 2 ) ∗ vi + ( m 1 − m 2 ) ( m 1 + m 2 ) ∗ v ´ i FORMULA INELÁSTICA VELOCIDAD FINAL vf = m 1 ∗ vi + m 2 ∗ v ´ i ( m 1 + m 2 ) MOVIMIENTO UNO ELÁSTICO Carro 1: m 0,192 Kg; v 0,243 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v -0,188 m/s Velocidad carro 1 vf =
vf =−0, m s Velocidad carro 2 v ´ f =
v ´ f =0, m s MOVIMIENTO DOS ELÁSTICOS Carro 1: m 0,192 Kg; v 0 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v -0,492 m/s Velocidad carro 1
Kp =( 0,005+ 0,003¿)−( 0,004+0,004 ) Kp =0,000 joules %Kp =
MOVIMIENTO dos ELÁSTICO Carro 1: m 0,192 Kg; vi 0 m/s; vf -0,500 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v´i -0,492 m/s; v´f 0 m/s Kp =
0,192∗( 0 )^2
0,192∗(−0,492)^2
0,192∗(−0,500)^2
0,192∗( 0 )^2
Kp =( 0,023)−( 0,024 ) Kp =−0,001 joules %Kp =
MOVIMIENTO tres ELÁSTICO Carro 1: m 0,292 Kg; vi 0 m/s; vf -0,354 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v´i -0,431 m/s; v´f 0,075 m/s Kp =
0,292∗( 0 )^2
0,192∗(−0,431)^2
0,292∗(−0,354)^2
0,192∗(0,075)^2
Kp =( 0,017)−( 0,018+ 0,001) Kp =−0,002 joules %Kp =
MOVIMIENTO cuatro inelástico Carro 1: m 0,192 Kg; vi 0 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v´i -0,587 m/s Conjunto carro 1 y 2: m 0,384 Kg; vf -0,298 m/s Kp =
m 1 ∗ v^2 i
m 2 ∗ v ´^2 i
( m 1 + m 2 )∗ v^2 f
Kp =
((^
0,192∗( 0 )^2 )+(
0,192∗(−0,587)^2 )
0,384∗(−0,298)^2 )
Kp =( 0,033)−( 0,017 ) Kp =0,012 joules %Kp =
ANÁLISIS DE RESULTADOS, DATOS Y GRÁFICAS
OBSERVACIONES
- Siempre se va tener en cada practica un margen de error ya que los carros no van a tener las mismas fuerzas, la implementación y manejo de la practica reflejara el mismo.
- Las fuerzas internas de una colisión hacen que su momento lineal y su energía varíen produciéndose un intercambio entre ellos de ambas magnitudes CONCLUSIONES -Mediante esta práctica logramos verificar que la masa de un objeto aumenta con la velocidad. A medida que un objeto acelera, su inercia crece y cada vez se necesita más energía para acelerarlo hasta una velocidad aún mayor. -Según los datos obtenidos podemos concluir que el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. -Con el desarrollo de esta práctica pudimos aplicar los tipos de colisiones y de esta forma observar la diferencia entre las colisiones elásticas y en su defecto una inelástica. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Serway, Raymond. (2000) FISICA Tomo I. 7ª Ed. McGraw Hill. México Sears & Zemansky. (1999) Física Universitaria. Volumen I. 11ª Ed. Pearson Education. México. Ohanian, Hans; Markert, Jhon. (2009). Física para ingeniería y ciencias. Volumen 1. 3ª Ed. Mc Graw Hill. México. Resnick, R. y Halliday, D. (1997). Física. Tomo I. Editorial C.E.C.S.A. México Alonso, M. y Finn, E. (1995). Física. 1ª Ed. Editorial Pearson. México.
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA PRÁCTICA #: 2 TÍTULO: COLISIONES INTEGRANTES NOMBRE: Gómez Anaya Martha Liliana CÓDIGO: 1005162953 NOMBRE: Afanador Sánchez Wilmer Octavio CÓDIGO: 1005544237 NOMBRE: Pimiento Sandoval Danna Valentina CÓDIGO: 1005209647 NOMBRE: Barón Barrios Nicolás Felipe CODIGO: 1095841998 NOMBRE: Patiño García David Hernando CODIGO: 1007775674 GRUPO #: A SUBGRUPO #: 3 FECHA DE ENTREGA: 06 DE SEPTIEMBRE DOCENTE: Álvaro Arnulfo Instan Ballesteros RESUMEN En La práctica se demostró como varían directamente los valores de velocidad y aceleración con respecto a la masa y el tiempo donde la misma tenía como objetivo determinar el tipo de colisión y la influencia de la masa de dos cuerpos ubicados en una superficie plana cuando se hacían chocar. TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS EVALUACIÓN Y CÁLCULOS A. Κ =^
m v 2 Donde m = masa,^ v^ = velocidad Ρ= m v Donde m ¿ masa ;v = velocidad CANTIDAD DE MOVIMIENTO (P) MOVIMIENTO 1 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P = 0,192 x 0,243 P = 0,192 x -0, P= 0.047 P= -0.
Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,192 x -0.188 P = 0,192 x 0, P= -0.036 P= 0, MOVIMIENTO 2 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P= 0,192 x 0 P = 0,192 x -0. P= 0 P= -0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,192 x -0.492 P = 0,192 x 0 P= -0.094 P= 0 MOVIMIENTO 3 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P= 0,292 x 0 P = 0,292 x -0. P= 0 P= -0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,292 x -0.431 P = 0,292 x 0. P= -0.126 P= 0. MOVIMIENTO 4 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 P= m .v P = m .v P= 0,192 x 0 P = 0,192 x -0. P= 0 P= -0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 P= m .v P = m .v P= 0,192 x 0.587 P = 0,192 x -0. P= 0,113 P= -0.
Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (0)^2 K =
(0,292) (-0.354)^2 K= 0 K= 0. Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (-0.431)^2 K =
(0,292) (0.075)^2 K= 0.027 K= 8.2125X10- MOVIMIENTO 4 Velocidad inicial Velocidad final Carro 1 Carro 1 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (0)^2 K =
(0,292) (-0.299)^2 K= 0 K= 8.582496X10- Velocidad inicial Velocidad final Carro 2 Carro 2 Κ=
m .v 2 Κ=
m .v 2 K =
(0,292) (-0.587)^2 K =
(0,292) (-0.298)^2 K= 0.033 K= 8.525184X10- B. CR =
V 1 − V 2
U 1 − U 2
Donde: CR: coeficiente de restitución
V1: velocidad final del primer objeto tras la colisión V2: velocidad final de segundo objeto tras la colisión U1: velocidad inicial del primer objeto antes de la colisión U2: velocidad inicial del segundo objeto antes de la colisión. Caso 1 : 𝐶𝑅 = −0,212−0,209¿^
= −0,8840 Caso 3 : 𝐶𝑅 =
= −0, Caso 2 : 𝐶𝑅 =
= 1,0162 Caso 4 : 𝐶𝑅 =
Por lo tanto, los casos 1 y 3 se tratan de choques inelásticos, ya que se coeficiente de restitución es 0 ≤ CR, esto quiere decir que solo se conserva su momento lineal, una porción de la energía cinética inicial de las partículas se "consume" durante el choque, convirtiéndose en energía de deformación plástica, energía sonora, calor, etcétera. C. RTA: FORMULA ELASTICAS VELOCIDAD FINAL vf = ( m 1 − m 2 ) ( m 1 + m 2 ) ∗ vi + 2 ∗ m 2 ( m 1 + m 2 ) ∗ v ´ i v ´ f = 2 ∗ m 1 ( m 1 + m 2 ) ∗ vi + ( m 1 − m 2 ) ( m 1 + m 2 ) ∗ v ´ i FORMULA INELÁSTICA VELOCIDAD FINAL vf = m 1 ∗ vi + m 2 ∗ v ´ i ( m 1 + m 2 ) MOVIMIENTO UNO ELÁSTICO Carro 1: m 0,192 Kg; v 0,243 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v -0,188 m/s Velocidad carro 1 vf =
vf =−0, m s Velocidad carro 2 v ´ f =
v ´ f =0, m s MOVIMIENTO DOS ELÁSTICOS Carro 1: m 0,192 Kg; v 0 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v -0,492 m/s Velocidad carro 1
Kp =( 0,005+ 0,003¿)−( 0,004+0,004 ) Kp =0,000 joules %Kp =
MOVIMIENTO dos ELÁSTICO Carro 1: m 0,192 Kg; vi 0 m/s; vf -0,500 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v´i -0,492 m/s; v´f 0 m/s Kp =
0,192∗( 0 )^2
0,192∗(−0,492)^2
0,192∗(−0,500)^2
0,192∗( 0 )^2
Kp =( 0,023)−( 0,024 ) Kp =−0,001 joules %Kp =
MOVIMIENTO tres ELÁSTICO Carro 1: m 0,292 Kg; vi 0 m/s; vf -0,354 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v´i -0,431 m/s; v´f 0,075 m/s Kp =
0,292∗( 0 )^2
0,192∗(−0,431)^2
0,292∗(−0,354)^2
0,192∗(0,075)^2
Kp =( 0,017)−( 0,018+ 0,001) Kp =−0,002 joules %Kp =
MOVIMIENTO cuatro inelástico Carro 1: m 0,192 Kg; vi 0 m/s Carro 2: m 0,192 Kg; v´i -0,587 m/s Conjunto carro 1 y 2: m 0,384 Kg; vf -0,298 m/s Kp =
m 1 ∗ v^2 i
m 2 ∗ v ´^2 i
( m 1 + m 2 )∗ v^2 f
Kp =
((^
0,192∗( 0 )^2 )+(
0,192∗(−0,587)^2 )
0,384∗(−0,298)^2 )
Kp =( 0,033)−( 0,017 ) Kp =0,012 joules %Kp =
ANÁLISIS DE RESULTADOS, DATOS Y GRÁFICAS
OBSERVACIONES
- Siempre se va tener en cada practica un margen de error ya que los carros no van a tener las mismas fuerzas, la implementación y manejo de la practica reflejara el mismo.
- Las fuerzas internas de una colisión hacen que su momento lineal y su energía varíen produciéndose un intercambio entre ellos de ambas magnitudes CONCLUSIONES -Mediante esta práctica logramos verificar que la masa de un objeto aumenta con la velocidad. A medida que un objeto acelera, su inercia crece y cada vez se necesita más energía para acelerarlo hasta una velocidad aún mayor. -Según los datos obtenidos podemos concluir que el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. -Con el desarrollo de esta práctica pudimos aplicar los tipos de colisiones y de esta forma observar la diferencia entre las colisiones elásticas y en su defecto una inelástica. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Serway, Raymond. (2000) FISICA Tomo I. 7ª Ed. McGraw Hill. México Sears & Zemansky. (1999) Física Universitaria. Volumen I. 11ª Ed. Pearson Education. México. Ohanian, Hans; Markert, Jhon. (2009). Física para ingeniería y ciencias. Volumen 1. 3ª Ed. Mc Graw Hill. México. Resnick, R. y Halliday, D. (1997). Física. Tomo I. Editorial C.E.C.S.A. México Alonso, M. y Finn, E. (1995). Física. 1ª Ed. Editorial Pearson. México.
