Volver a Fisica 3
home | másdetrabajoyenergía | otrostemasdeFísica | leccionesdelmaestroCiruela | tonterías | @
NOMESALEN
PROBLEMASRESUELTOSDEFÍSICADELCBC
(Leyesdeconservación,choqueelástico,energíamecánica)
3.22Uncarrito(1)demasa30kgquesedesplazaaunavelocidad
de2m/ssobreunapistarectilíneasinrozamiento,chocaenforma
perfectamenteelásticaconotro(2)demasa50kgquesemueve
convelocidaddemódulo3m/shaciasuencuentroporlapista.
¿Cuántovaldránlasvelocidadesdeambosdespuésdelchoque?
OK.Noletenemosmiedo.Yparademostrarlovamosahacerunhermosoesquemaque
nosvaaaclarartodoelasuntoyfundamentalmentenosvaaservirparadeterminarel
nombrequelevamosaponeracadavariable.
Oseaquem
1
=30kg,v
01
=2m/sym
2
=50
kg,v
02
=—3m/s.Sitellegásaolvidardeese
"menos",estásenelhorno.
Lateoríadelchoquenosdicequehade
cumplirseque:
m
1
v
01
+m
2
v
02
=m
1
v
F1
+m
2
v
F2
Yelhechodequeelchoqueseaperfectamente
elásticoaseguraque:
m
1
v
01
²+m
2
v
02
²=m
1
v
F1
²
+m
2
v
F2
²
¡Shhh!¡Nodigasnada!Peroeselmismo
esquemaqueuséenenapunteteóricode
choqueselásticos.Shhh...
Ahora,sitefijáscuidadosamente,vasaverquetenésunsistemadedosecuaciones
condosincógnitas.Lasincónitassonv
F1
yv
F2
.Demodoquepodésdarelasuntopor
terminadoyalegrartequetenésunbuenfuturoenlaFísica.
Parallegaralresultado(noteloniego)habráquebatallarunpococonelálgebra.Pero
yaesotrocantar.Yoteayudo.Voyatratardesacarmedeencimalapartenuméricay
deunidadeslomásposible.Voyconlaecuacióndechoque,seguime:
60
kgm/s—150
kgm/s=30kgv
F1
+50kgv
F2
launidadkgaparecemultiplicandoentodoslostérminos,lopuedocancelar.También
puedodividirtodopor10paratrabajarconnúmerosmáspequeños.
6
m/s—15
m/s=3v
F1
+5v
F2
Finalmentenosquedaunaecuaciónmuysimpáticaysencillita:
—9m/s=3v
F1
+5v
F2
[1]
Ahoravamosconladeconservacióndeenergíayhacemoslomismo(casi)...
120
(m/s)²+450
(m/s)²=30v
F1
²
+50v
F2
²
Yestaquedaasí:
57(m/s)²=3v
F1
²+5v
F2
²[2]
Bueno,ahoracualquiermétodoesbueno...Despejov
F1
dela[1]yloquemedelo
metoenla[2]¿dale?
v
F1
=—(5/3)v
F2
—3m/s
Elevolaexpresiónalcuadrado:
v
F1
²=(5/3)²v
F2
²+9(m/s)²+10v
F2
m/s
Lometoenla[2]
57(m/s)²=(25/3)v
F2
²+27(m/s)²+30v
F2
m/s+5v
F2
²
0=(40/3)v
F2
²+30v
F2
m/s—30(m/s)²
0=(4/3)v
F2
²+3v
F2
m/s—3(m/s)²
Ahorausolasalvadorayobtengodosvaloresposiblesparav
F2
:
dondea=4/3,b=3yc=—3(podemosprescindirdelas
unidades)
Losdosresultadosposiblesparav
F2
son—3y0,75.Comoentendemosquela
velocidadfinaldelcuerpo2debeserpositiva,nosquedamosconelsegundoresultadoy
descartamoselprimero.conesovuelvoalaecuación[1]ysacolavelocidadfinaldel
cuerpo1.
v
F1
=—4,25m/s;v
F2
=0,75m/s
Teimaginarásqueestenoes,precisamente,unejercicioparaexamen.Tieneun25%
defísicayun75%deálgebra.Perobueno,tambiénesciertoqueelaprendizajedela
Físicarequierequetardeotempranoalcanceslafluidezalgebraicasuficientecomopara
encarardesarrollosdeestaenvergadura...ytalvezmás.
DESAFIO:Decimecuántovaleelimpulsoquerecibiócadacuerpo,yverificáquela
energíatotaldelsistemasehayaconservado.
Algunosderechosreservados.Sepermitesureproduccióncitandolafuente.Sitres
tigrescomentrigo...yaséquenotienenadaquever...pero¿noeraqueson
carnívoros?Últimaactualizaciónnov10.BuenosAires,Argentina
TRABAJO Y ENERGIA, teoria energia cinetica.pdf
browser_emoji Estamos procesando este archivo...
browser_emoji Lamentablemente la previsualización de este archivo no está disponible. De todas maneras puedes descargarlo y ver si te es útil.
Descargar
. . . . .