3.3 Tipos de choques
Choques elásticos e inelásticos
Al jugar a billar, habrás observado que cuando chocan las bolas frontalmente, si una de las bolas está en reposo, después de la colisión la que lanzas queda en reposo y la otra se mueve con una velocidad igual a la que llevaba la primera.
Si dos objetos chocan sin sufrir una deformación permanente y sin calentarse, se dice que el choque es elástico.
El ejemplo de las bolas de billar en el que una de las bolas transfiere su cantidad de movimiento a la otra es un caso de choque elástico, y también el que puedes ver en la primera simulación. Se da cuando las bolas tienen la misma masa.
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Cuando dos objetos chocan y tras la colisión quedan unidos, el choque se denomina totalmente inelástico.
Ejemplo o ejercicio resuelto
¿Con qué velocidad salen del choque?
Dos cuerpos de masas m y 2m se mueven uno hacia el otro con velocidades iguales en módulo, v. Si después de chocar el cuerpo de masa 2m retrocede con una velocidad de v/3, ¿cuál es la velocidad del cuerpo de masa m?
Choques en dos dimensiones
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En la vida diaria los choques no siempre se producen en una dirección, sino que es necesario considerar dos o tres direcciones.
Para resolver la situación que se te puede plantear, debes recordar que la cantidad de movimiento es una magnitud vectorial y que se representa mediante un vector.
La conservación de la cantidad de movimiento se expresa mediante una ecuación vectorial y para resolverla tendrás que formular una ecuación para cada eje. En un choque en el plano dos ecuaciones, una para la componente X y otra para la componente Y.
En el choque de la figura será:
y las ecuaciones en los ejes quedarán:
Ejemplo o ejercicio resuelto
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Fuegos artificiales
Una carcasa de fuegos artificiales se lanza verticalmente hacia arriba, y en el punto más alto explota en tres fragmentos iguales. El primero continúa moviéndose con una velocidad de 20 m/s hacia arriba. El segundo se mueve horizontalmente hacia la derecha con una velocidad de 90 km/h. ¿Cuál es la velocidad del tercer fragmento inmediatamente después de la explosión?
Ejemplo o ejercicio resuelto
En la pista de hielo
Una patinadora (p) de 65 kg que se desliza sobre el hielo hacia el norte, choca con un chaval (c) de 30 kg que patina hacia el este. Después del choque ambos se mueven juntos con una velocidad de 2,0 m/s en una dirección que forma 37° con el este. ¿Cuáles eran las velocidades del chaval y de la patinadora antes de la colisión?
Actividad de Lectura
Simulador de choques
Utilizando el siguiente simulador puedes investigar lo que sucede en diferentes casos de choques (masa y velocidad, en direcciones iguales o diferentes).