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NOMESALEN
PROBLEMASRESUELTOSDEFÍSICADELCBC
(Leyesdeconservación,choqueplásticobidimensional)
3.19Serecubreelbordededosdiscosdehockeysobrehieloconunacinta
VELCRO,demodoquelosdosdiscosseadhieranalchocar.Inicialmenteeldisco
1tieneunavelocidadde8m/senladireccióndelasxpositivas,yeldisco2
tieneunavelocidadde10m/sformandounángulode120ºrespectoala
direccióndelasxpositivas.Losdosdiscoschocanysepegan.¿Quéfracciónde
laenergíacinéticatotalinicialsedisipaenlacolisión?
a)20%b)40%c)74%
d)99%c)53%d)9%
¿Hicisteelproblema
3.9?,eraunautoyuncamiónquechocabanplásticamente.En
nuestrajergaclasificatorialollamamoschoqueplásticoendosdimensiones.Bien,este
pertenecealmismogrupo.Tieneunapequeñadificultadadicional,pequeñisima,y
consistequeenel3.9loscuerposquechocabanseacercabanalchoqueortogonalmente
(conperdóndelapalabra),oseaenunángulode90grados.Esosimplificababastante
laresolucióndelejercicio.Enésteloscuerposqueestaveznollevanocupantesllegan
alencuentroenunángulodiferente.
Ahora,bien,elenunciadosugiere(veladamente)unSR,ylevamosahacercaso.

Siendoidénticaslasmasasdelos
cuerposmevoyaahorrarlos
subíndices.Másaún,encuanto
planteolaecuacióndeconservación
delacantidaddemovimientototal
ΔP
T
=0
medoycuentadequepuedo
cancelarlasmasas,mirá:
mv
1
+mv
2
=2mv
F
v
1
+v
2
=2v
F
perononosolvidemosqueestaes
unarelaciónvectorialyqueestos
vectoresnosoncodireccionales.
Vamosatenerquedescomponer
losvectoresendosdirecciones.

v
1x
+v
2x
=2v
Fx
[1]
v
1y
+v
2y
=2v
Fy
[2]
Conv
1
nohayproblemayaquesudireccióncoincideconx,demodoque
v
1x
=v
1
=8m/s
v
1y
=0
Conv
2
hayapenasunpocomásdecomplicación.Perosiseguísatentamentela
construccióngeométrica,vasaestardeacuerdoconmigoenque
v
2x
=—v
2
cos60
0
=—5m/s
v
2y
=v
2
sen60
0
=8,66m/s
Ahorapodemosvolveralasecuaciones[1]y[2]quequedaronesperando
v
Fx
=1,5m/s
v
Fy
=4,33m/s
Lavelocidadfinaldeconjuntopegadoporelvelcrolaobtengoporpitágoras,yaque
v
Fx
2
=v
Fx
2
+v
Fy
²
v
Fx
2
=21(m/s)²
v
Fx
=4,6m/s
yformaunánguloconladirecciónpositivadexcuyatangenteesigualav
Fy
/v
Fx
,y
esoesaproximadamente71grados.Perovamosalapreguntadelenunciado,nospide
averiguarquéfraccióndeenergíacinéticasepierde(seabsorbeelvelcro).Paraeso
tenemosqueconocerlaenergíaantesdelchoqueycompararlaconlaenergíadespués
delchoque.Nopodemosconocerningunadelasdos,yaquenoconocemoselvalorde
lasmasas,perocomonoestánpidiendounafracción,sisabemosplantearesafracción,
lasmasassecancelarányseacabaráelproblema.Probemos.
E
CF
=½(2m)v
F
²=mv
F
²
E
C0
=½mv
1
²+½mv
2
²=½m(v
1
²+v
2
²)
Ahoralosdividimosmiembroamiembro:


E
CF
=
mv
F
²
E
C0
½m(v
1
²+v
2
²)


E
CF
=
2v
F
²
E
C0
v
1
²+v
2
²


E
CF
=
2(4,6m/s)²
E
C0
(8m/s)²+(10m/s)²


E
CF
= 0,26
E
C0

Esoeslaenergíaquequedó,un25%,luego,loquefaltaeslaenergíaquesedisipó. 
E
dis
(%)=74%
respuestac) 
DESAFIO:Supongamosquelosdiscoslleganalencuentroconunapequeñadiferencia
detiempodemodoqueelchoquenoesfrontal,peroaúnasílascintasdevelcro
funcionanylosdiscosquedanenganchados.¿Cómoevolucionaelsistema?¿quélepasa
alconjuntodediscosunidos?¿Quéresultadosdeesteproblemacambian?
Algunosderechosreservados.Sepermitesureproduccióncitandolafuente.Últimaactualización
dic06.BuenosAires,Argentina.
TRABAJO Y ENERGIA, teoria energia cinetica.pdf
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