investigacion de proyectos
|
investigacion de proyectos
|
|
CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLÓGICOS “LAZARO
CARDENAS DEL RIO”
LABORATORIO DE FISICA NOMBRE DEL ALUMNO
. GRUPO No DE BOLETA FECHA . PRACTICA # 6 CANTIDAD DE
MOVIMIENTO Y CHOQUE ELASTICO I-.
JUSTIFICACION: Es importante que el alumno aprenda: a)
Calcular la cantidad de movimiento b)
Identificar los choques elásticos c)
Comprobar el principio de la conservación de la cantidad de movimiento II-.
HABILIDAD Al termino de la practica el alumno identificara los
choques elásticos y podrá resolver problemas de choque elástico III-.
PRE - REQUISITOS El desarrollo de la siguiente practica requiere de los
siguientes conocimientos: a)
concepto de masa b)
concepto de fuerza c)
concepto de velocidad d)
conocimiento de las funciones trigonométricas IV-.
OBJETIVOS El alumno: a)
representara el fenómeno físico mediante un esquema del equipo de
laboratorio b)
identificara el choque elástico mediante el equipo de laboratorio c)
calculara velocidades de la esfera impulsada y la esfera impactada d)
con los datos del inciso anterior y el peso de cada una de dichas esferas
comprobara el principio de conservación de la cantidad de movimiento para el
tipo de choque estudiado V-.
MATERIAL Y APARATOS USADOS 1 equipo
de colisiones 1 trípode
con varilla adaptada 2 esferas
de acero de diferentes masa 1 espiga
con pernos 1 escala
de un metro
cordón suficiente VI-.
CONSIDERACIONES TEORICAS Observamos que entre mayor masa tiene un cuerpo es mas
difícil frenarlo. Se define a la cantidad de movimiento de un cuerpo
como el producto de la masa por la velocidad: Cantidad de movimiento = M(V) Principio de conservación del movimiento -. Cuando dos cuerpos interactuan, la cantidad de
movimiento perdida por uno de ellos es igual a la adquirida por el otro. En
forma mas general se puede decir que “En un sistema cerrado la cantidad de
movimiento permanece constante” Este principio se puede observar en el choque entre
dos cuerpos Existen dos tipos de choques: elástico e inelastico Choque elástico -. En este choque se cumple los principios de conservación de la energía y
de conservación del movimiento, además después de este choque los dos cuerpos
se separan, en la practica es difícil encontrar un choque completamente elástico. Principio de la conservación de la cantidad de movimiento -.
Este principio nos dice que la cantidad de movimiento antes y después del
choque es la misma y se expresa mediante la siguiente formula: M1U1 + M2U2 = M1V1 + M2 V2 Donde M = a las masas que entran en colisión
U = es la velocidad que tienen los cuerpos antes del choque
V = es la velocidad que tienen los cuerpos después de la colisión Si tuviéramos que la esfera 2 esta en reposo su
velocidad antes del choque es 0 entonces nuestra formula nos quedaría así: M1U1 = M1V1 + M2V2 El siguiente diagrama explica mejor este principio.
Para realizar el experimento y comprobar la ley de
conservación del movimiento requerimos conocer la velocidad de M1 antes del
choque y las velocidades que adquieren las dos esferas después del choque para
o cual nos vamos a auxiliar de los siguientes ecuaciones y al igual que del
esquema 2
q = S/r, el resultado se nos da en radianes, hay que
convertirlo a grados (radian = 57.29°) Con los datos anteriores y auxiliándonos en el
esquema 2 podremos calcular la altura h: h = r – r Cos q Al mover la esfera 1 de su posición de equilibrio y
soltarla, choca con la esfera 2 con una velocidad que esta en función de su
altura (h). Las esferas 1 y 2 después de su choque, se mueven
hasta las alturas (h1) y (h2) Tenemos la siguiente relación: Ec = Ep (1/2)m V2 = Wh como W = mg (1/2)m V2 = mgh despejamos V y la masa se elimina V2 = 2gh VII-.
DESARROLLO DE LA PRACTICA Se procede a pesar las dos esferas de acero
inoxidable, de diferentes masas. Los centros de dichas esferas deben coincidir,
teniendo cuidado que al producirse el choque no se salgan del plano de oscilación,
para lo cual se deberá verificar antes la posición vertical de la varilla,
nivelándola con los anillos del trípode. Se toma nota de la posición inicial de ambas esferas
y de las lecturas después del impacto. Se mide el radio de oscilación. Una vez calculado el ángulo, se procede a determinar
analíticamente las alturas. Con las alturas se calcularan las velocidades (inicial
y finales) y se aplican en la ecuación que comprobara el principio de
conservación de la cantidad de movimiento. VIII-.
CUESTIONARIO DEL EXPERIMENTO A partir del
movimiento en el equipo de laboratorio: 1-. Dibujar un esquema del equipo 2-. Determinar las masas de las esferas y el radio de
oscilación m1
m2
r
3-. En la escala graduada, medir el arco recorrido por la esfera impulsora antes del
choque (S) y los desplazamientos posteriores al choque (S1) y (S2)
4-. Calcular los ángulos descritos
5-. Calcular analíticamente las alturas
6-. Calcular
las velocidades
7-. Con los datos anteriores comprobar el principio de
conservación del movimiento M1U1
+ M2U2 = M1V1 + M2 V2
IX-. HOJA DE CALCULO XI-. CUESTIONARIO TEORICO
4-.
¿Cuales son las unidades de cantidad de movimiento en MKS, CGS y en el sistema
técnico gravitacional?
10-. Si tuviéramos una esfera
con una velocidad de 20 m/seg. y colisiona con otra que tiene una mas de
90gr que viaja a 35m/seg y después del choque esta segunda esfera tiene una
velocidad de 30 m/seg. ¿Que velocidad alcanzo la primera esfera después del
choque?(expresar el resultado en MKS y CGS) XII-. CONCLUSIONES TEORICO -
PRACTICAS
PERSONALES
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
