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Resolver un problema
Cantidad de movimiento y choquesFísicaBachillerato≈ 1:04

Un objeto de 5 kg que se mueve a 4 m/s choca y se adhiere a un objeto de 3 kg que se mueve a -2 m/s. ¿Cuál es su velocidad común?

Una lección animada paso a paso. Pulsa Reproducir para ver cada paso con subtítulos, o lee los pasos y la transcripción abajo. Respuesta: v = 1.75 m/s (perfectamente inelástica; 33.75 J de energía cinética perdida, 73.37%).

Vídeo grabado: la voz y el texto en la imagen están en inglés. Subtítulos: Español. Para la narración en este idioma, abre la versión interactiva.

Problema original (inglés): Un objeto de 5 kg que se mueve a 4 m/s choca y se adhiere a un objeto de 3 kg que se mueve a -2 m/s. ¿Cuál es su velocidad común?

Video en inglés: Descargar MP4 (0.4 MB) · Subtítulos (WebVTT): Español · Subtítulos en inglés (WebVTT)

Pasos en pantalla

  1. 1. El problema
    Ejemplo resuelto
    Un objeto de 5 kg que se mueve a 4 m/s choca y se adhiere a un objeto de 3 kg que se mueve a -2 m/s. ¿Cuál es su velocidad común?
  2. 2. Paso a paso
    1. p=m1u1+m2u2=5(4)+3(−2)=14 kg⋅m/sp = m_1u_1 + m_2u_2 = 5(4) + 3(-2) = 14\ \text{kg·m/s}
      Momento lineal antes
    2. v=m1u1+m2u2m1+m2=148=1.75 m/sv = \frac{m_1u_1 + m_2u_2}{m_1+m_2} = \frac{14}{8} = 1.75\ \text{m/s}
      Perfectamente inelástica: los objetos se mueven juntos
    3. KEi=46 J,KEf=12.25 J,ΔKE=−33.75 JKE_i = 46\ \text{J},\quad KE_f = 12.25\ \text{J},\quad \Delta KE = -33.75\ \text{J}
      Energía cinética antes y después
  3. 3. La respuesta
    v = 1.75 m/s (perfectamente inelaˊstica; 33.75 J de energıˊa cineˊtica perdida, 73.37%)\text{v = 1.75 m/s (perfectamente inelástica; 33.75 J de energía cinética perdida, 73.37\%)}

    v = 1.75 m/s (perfectly inelastic; 33.75 J of kinetic energy lost, 73.37%)

  4. 4. Comprobación
    • Momento lineal antes 14 = después 14 kg·m/s ✓

Transcripción

El problema. Este es el problema: Un objeto de 5 kg que se mueve a 4 m/s choca y se adhiere a un objeto de 3 kg que se mueve a menos 2 m/s. ¿Cuál es su velocidad común? Colisión unidimensional; las velocidades positivas apuntan en una dirección, las negativas en la otra.

Paso a paso. Momento lineal antes. Perfectamente inelástica: los objetos se mueven juntos. Energía cinética antes y después.

La respuesta. Entonces, la respuesta es v es igual a 1.75 m/s (perfectamente inelástica; 33.75 J de energía cinética perdida, 73.37 por ciento). El momento lineal se conserva en toda colisión cuando no actúa ninguna fuerza externa. La energía cinética solo se conserva en las colisiones elásticas; en una colisión perfectamente inelástica, los objetos se quedan pegados y la máxima energía cinética posible se convierte en calor, sonido y deformación.

Comprobación. Momento lineal antes 14 es igual a después 14 kg por m/s, y se cumple.

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