Cantidad de movimiento y choquesFísicaBachillerato≈ 1:00

Un objeto de 60 kg que se mueve a 5 m/s choca y se adhiere a un objeto de 40 kg que se mueve a 0 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 = 3 m/s (perfectamente inelástica; 300 J de energía cinética perdida, 40%).

VelocidadIdioma

Capítulos

Transcripción

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 60 kg que se mueve a 5 m/s choca y se adhiere a un objeto de 40 kg que se mueve a 0 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. El problema
Ejemplo resuelto
Un objeto de 60 kg que se mueve a 5 m/s choca y se adhiere a un objeto de 40 kg que se mueve a 0 m/s. ¿Cuál es su velocidad común?
2. Paso a paso
1. $p = m_1u_1 + m_2u_2 = 60(5) + 40(0) = 300\ \text{kg·m/s}$
  Momento lineal antes
2. $v = \frac{m_1u_1 + m_2u_2}{m_1+m_2} = \frac{300}{100} = 3\ \text{m/s}$
  Perfectamente inelástica: los objetos se mueven juntos
3. $KE_i = 750\ \text{J},\quad KE_f = 450\ \text{J},\quad \Delta KE = -300\ \text{J}$
  Energía cinética antes y después
3. La respuesta
$\text{v = 3 m/s (perfectamente inelástica; 300 J de energía cinética perdida, 40\%)}$
v = 3 m/s (perfectly inelastic; 300 J of kinetic energy lost, 40%)
4. Comprobación
- Momento lineal antes 300 = después 300 kg·m/s ✓

Transcripción

El problema. Este es el problema: Un objeto de 60 kg que se mueve a 5 m/s choca y se adhiere a un objeto de 40 kg que se mueve a 0 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 3 m/s (perfectamente inelástica; 300 J de energía cinética perdida, 40 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 300 es igual a después 300 kg por m/s, y se cumple.

Pasos en pantalla

Transcripción

Más lecciones como esta