05_03_008

Tema 03: Trabajo, energía y campo

Subtema 03: Choques lineales

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Origen: McGraw, 5.20

Nivel: 1/3

Choque elástico, esferas colgando

Dos esferas de 0,5 y 1 kgr cuelgan del mismo punto mediante hilos inextensibles de longitud 1 m. A la esfera más pequeña se la eleva hasta que el hilo tenso se coloca en horizontal, y se la suelta. Calculad la velocidad que tiene esa esfera cuando choca con la mayor, la velocidad que adquieren después del choque (supuesto elástico) y la altura a la que ascenderá cada esfera después del choque.

S O L U C I Ó N:


(A) EP = EC ==> mgh = ½ mv2 ==> v1 = 4,43 m/s

 

(B) Al chocar, sólo existe componente horizontal de la velocidad:

p = cte ==> 1 x 0 +0,5 x 4,43 = 1 x v'2 +0,5 x v'1 ==> 2,22 = v'2 + 0,5 v'1

EC = cte ==> v1 + v'1 = v2 + v'2 ==> 4,43 + v'1 = 0 + v'2

Resolviendo el sistema se obtiene que v'1 = -1,47 m/s; v'2 = 2,96 m/s


(C) Por igualación de energías cinética y potencial se obtiene que h = v2 / 2g

h1 = 1,472 / (2 x 9,8) = 0,11 m ; h2 = 2,962 / (2 x 9,8) = 0,45 m



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