Laboratorio 2

Objetivos
• Verificar experimentalmente la ley de conservación del momento lineal en

colisiones elásticas e inelásticas.
• Estudiar, para cada tipo de colisión, la conservación de la energía cinética.
Introducción
El momento lineal de una partícula se define

como el producto de su masa por la velocidad,
. La segunda ley de Newton puede
escribirse en términos del momento como: la
variación en el tiempo del momento lineal de
una partícula es igual a la fuerza neta que actúa
sobre la misma,
(1)
Si la partícula se encuentra aislada, esto es si ∑ 𝐹 = 0, entonces el momento lineal se conserva,

⃗ = 𝑐𝑡𝑒.
i.e. 𝑝
Para un sistema de N partículas, el momento lineal del sistema se define como la suma
vectorial de los momentos de cada una de las partículas,
𝑝 = ∑ ⃗⃗⃗
𝑝𝑖
𝑖=1
(2)
De acuerdo con la Tercera Ley de Newton para cada par de partículas las fuerzas de
interacción se cancelan y la ecuación (1) se escribe como:
𝑑𝑝
∑ 𝐹𝐸𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎𝑠 =
𝑑𝑡
(3)
entonces, si el sistema de partículas está aislado, esto es, si sobre este no actúan fuerzas
externas el momento lineal del sistema se conserva:
En una colisión entre partículas para un sistema aislado, como hemos visto el momento
lineal es el mismo antes y después de la colisión. En cambio, para la energía cinética no
podemos afirmar lo mismo. En relación con este hecho clasificamos las colisiones en:
Elásticas e Inelásticas.
Una colisión elástica entre dos objetos es aquella en la que la energía cinética se
conserva, en cambio, por una colisión inelástica entendemos aquella en la que la energía
1
cinética del sistema antes y después de la colisión no es la misma. Las colisiones después
de las cuales los objetos permanecen unidos, se denominan perfectamente inelásticas.
En este laboratorio estudiaremos la ley de conservación del momento lineal de un

sistema de dos partículas a través de experimentos simples de colisiones elásticas
Experimento: Colisión elástica
En este experimento verificaremos la conservación tanto del momento lineal como de la

energía cinética para un sistema de dos cuerpos que colisionan elásticamente.
En un sistema similar al del experimento anterior, el carro 1 se mueve con velocidad al

encuentro del carro 2 que se está en reposo Luego de la colisión las velocidades de
ambos carros son y Dado que en este tipo de colisión se conservan momento y
energía, podemos obtener las velocidades finales en términos de la velocidad inicial
Equipamiento
• Carros dinámicos.
• Riel.
• Balanza.
• Fotoceldas.
• Computador con interfaz Science Workshop Pasco.
• 2 bloques de 500 g (aprox.)
Montaje experimental y procedimiento
fotocelda
m1 m2
Figura 4.1. Sistema de cuerpos. Montaje experimental.
2
• Oriente los carros de manera tal que podamos simular una colisión elástica.
• Ubique el carro de masa m2 entre las fotoceldas e imparta cierta velocidad al

carro de masa m1.
• Usando los dos bloques para variar la masa de los carros, efectúe diferentes
mediciones de la velocidad inicial y final. Por ejemplo, puede empezar por
colocar los dos bloques sobre el carro 1. (Observe que en total serán 3 las
mediciones posibles.) Con los datos recolectados monte la siguiente tabla donde
Ki y Kf representan las energías cinéticas antes y después de la colisión
respectivamente.
m1 m2 m1 + m2 m1 - m 2 Pi Pf Ki Kf
1
2
3
Tabla No 1
• Realice un gráfico de Vs y verifique si el momento lineal del sistema se

conserva en la colisión
• ¿Qué sucede si m1=m2?. Si es necesario extrapole el gráfico.
• Realice ahora un gráfico K(i) vs. K(f) y verifique si la energía cinética en la
colisión elástica se conserva.
• Analice y comente sus resultados.
Añada diferentes pesos y repita el procedimiento anterior
1
2
3
Tabla No 2
Añada diferentes pesos y repita el procedimiento anterior

1
2
3
Tabla No 3
INFORME
Completar los datos de las tablas número 1, 2 y 3
Realizar los cálculos respectivos a fin de verificar que los datos obtenidos experimentalmente
concuerdan con los datos calculados analíticamente.
3
Realizar análisis de resultados y cálculos de error.
Agregar al informe imágenes y cálculos junto con las fórmulas utilizadas.
BIBLIOGRAFÍA
Halliday y Resnick FISICA volumen I
Serway, FISICA volumen I

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Añada diferentes pesos y repita el procedimiento anterior

Añada diferentes pesos y repita el procedimiento anterior

Completar los datos de las tablas número 1, 2 y 3

Agregar al informe imágenes y cálculos junto con las fórmulas utilizadas.

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