Física/Mecánica/Principios y Exploración
Colisiones en una dimensión: principios y exploración
Cuando dos carros chocan, aunque sus respectivas velocidades cambian, hay una cantidad que se conserva al mirar los dos carros juntos. Compare el momento y la energía cinética antes y después de la colisión cambiando la masa, la velocidad inicial y el coeficiente de restitución. Las colisiones que rebotan y las colisiones que se quedan pegadas se pueden interpretar utilizando el mismo criterio.
¿Cómo funciona?
Si no hay fuerza externa, se conserva el momento total. La energía cinética se conserva cuando e = 1.
m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂ · v₂ − v₁ = e(u₁ − u₂)
Prueba esta investigación
- Choca los dos carros y mira la flecha de velocidad. e = 1 es elástico, e = 0 es completamente inelástico.
- El carrito naranja está fijado en 1 kg. En la colisión elástica, cambie la masa del carrito azul a 1 kg, 2 kg y 3 kg y regístrela.
- Establezca las dos masas en 1 kg y la velocidad inicial en 3 m/s y 0 m/s. Compare e = 1 y e = 0.
Interpretación de resultados
¿Qué se conserva en colisiones elásticas con e = 1?
Las colisiones elásticas conservan tanto el momento total como la energía cinética total.
Supuestos y limitaciones
Es una colisión única de dos objetos unidimensionales sin fuerza externa, fricción o rotación. El coeficiente de restitución está limitado a 0~1. Salta el proceso de transformación y cambia la velocidad en el momento del contacto. La pantalla escala según el carrito.