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Choques y colisiones


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Choque elástico

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Objetivos:

Al terminar la lección:

  • Eplicarás la diferencia entre choques elásticos y choques inelásticos.

 

momentumChoque elástico

 

Es una colisión entre dos o más cuerpos en la que éstos no sufren deformaciones permanentes durante el impacto. Un objeto puede tener una colisión frontal. Una colisión frontal se refiere a un choque directo de frente. Por ejemplo en una colisión frontal con un objeto que no está en movimiento que tiene una masa de igual magnitud que el que se está moviendo, el objeto en movimiento se detendrá y el objetivo, es decir el objeto que no se estaba moviendo comenzará a moverse en la misma dirección que el primero y con igual velocidad.

 

Una mesa de billar

 

Esto puede ocurrir con un golpe frontal con la bola blanca en una mesa de billar. Esto puede generalizarse explicando como en un choque frontal elástico cuando se consideran masas iguales, siempre se intercambian las velocidades de estas.

 

La energía

En una colisión elástica se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema. No hay intercambio de masa entre los cuerpos. Ambas masas luego del choque se separan completamente. Por lo regular en mecánica un choque perfectamente elástico conserva la energía cinética del sistema formado por las dos masas que chocan entre sí. También se dan situaciones intermedias porque en la realidad lo ideal no es lo que siempre ocurre. El término "elástico" hace referencia a que no se consume energía en deformaciones plásticas, calor u otras formas.

 

Transformación de la energía

 

En otras palabras no hay un flujo o transformación a otro tipo de energía. Los choques perfectamente elásticos son ideales. Para explicar mejor las situaciones físicas es necesario idealizar los sistemas ya que esta consideración es muy útil en algunas ocasiones. Algunos ejemplos lo son: el estudio del movimiento de las bolas de billar, el juego de tenis, tenis de mesa, juego de baloncesto y hasta el juego de pelota entre otros ejemplos de deportes. Aunque en la mayoría de los casos la situación es más compleja porque la energía cinética tiene un vector de desplazamiento debido a su movimiento de traslación y otro causado por el movimiento de rotación de la bola.


 

 

Comparación entre los choques elásticos y los inelásticos

 

Por otro lado cuando comparamos los choques elásticos e ineláticos vemos que hay grandes diferencias. Un choque inelástico es un choque en el que la energía cinética no se conserva. Por lo tanto, los cuerpos que chocan pueden sufrir diferentes transformaciones de energía. Estas transformaciones pueden ser por deformaciones, sonido, fricción y hasta un aumento de su temperatura. Cuando se considera un caso ideal para un choque perfectamente inelástico entre los objetos macroscópicos, podemos observar que por lo regular los objetos pueden permanecen unidos entre sí tras la colisión. Hay otros casos de choques inelásticos como lo son las explosiones, que por el contrario toda la masa esta conglomerada y luego de la interacción esta se separa. Lo importante es considerar la posición de las masas del sistema. También el marco de referencia del centro de masas puede presentar una definición más precisa.

 

Problema de colisiones

 

 

 

Colisión elástica dinámica

 

 

 

 

Para citar esta página:

 

Sepúlveda, E. (2016, julio). Choque elástico. Recuperado de Física en Línea: http://www.fisicaenlinea.com/09momentum/momentum03-choqueelastico.html

 

13 July, 2016

elba@fisicaenlinea.com