Exposición N° 4:
Choques
Elásticos e
Inelásticos
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Barrientos Guzmán
Daniela
Castilla Valera José
Torres Meriño Andrés
Choques: Definición

A la luz de las teorías de la física mecánica
clásica encontramos los choques. Los
choques no son más que un fenómeno en
el que actúan las fuerzas de dos objetos
que interactúan súbitamente. Como
resultado, se experimenta en una
trasferencia de energía que desemboca
en diversos factores, dependiendo de la
naturaleza del impacto y de los objetos
que en este intervienen
Choques Elásticos
 Se
denomina choque elástico a una
colisión entre dos o más cuerpos en la
que éstos no sufren deformaciones
permanentes durante el impacto. En una
colisión elástica se conservan tanto
el momento lineal como la energía
cinética del sistema, y no hay
intercambio de masa entre los cuerpos,
que se separan después del choque
Coques perfectamente elásticos
cuando en él se conserva la energía cinética del sistema formado por
las dos masas que chocan entre sí.
Para el caso particular que ambas masas sean iguales, se desplacen
según la misma recta y que la masa chocada se encuentre
inicialmente en reposo, la energía se transferirá por completo desde la
primera a la segunda, que pasa del estado de reposo al estado que
tenía la masa que la chocó.
½ mA.VAo2 + ½ mB.VBo2 = ½ mA.VAf2 + ½ mB.VBf2
En otros casos se dan situaciones intermedias en lo referido a las
velocidades de ambas masas, aunque siempre se conserva la energía
cinética del sistema. Esto es consecuencia de que el término "elástico"
hace referencia a que no se consume energía en deformaciones
plásticas, calor u otras formas.
Choques elásticos en una dimensión
En el espacio, los choques puedes provenir de innumerables
dimensiones, es por esto que se suele trabajar con casos ideales
donde el choque se trabaje en una dimensión. Los choque
perfectos y los generales en un plano son un ejemplo de esto
En situaciones como esta se trabaja con las condiciones en que se
desarrolla la colisión, factores como es desplazamiento y la trasmisión
de fuerza, pero de igual forma, las leyes de conservación de la
energía y el momento lineal se conservan
mA.VAo + mB.VBo = mA.VAf + mB.VBf
Caso para un
choque elástico:
La mesa de billar
Las bolas de billar son objetos
con gran elasticidad, casi
siempre son capaces de
transmitir la misma cantidad de
fuerza que reciben de un medio
externo y no sufren
deformaciones con los choques
Ejemplo de trasmisión de energía
cinética en un medio elástico
Choques Inelásticos:
Definición

Es un tipo de choque en el que la energía
cinética no se conserva. Como
consecuencia, los cuerpos que colisionan
pueden sufrir deformaciones. En el caso ideal
de un choque perfectamente inelástico entre
objetos macroscópicos, éstos permanecen
unidos entre sí tras la colisión
independientemente del efecto que esto
tenga sobre el momento lineal. El marco de
referencia del centro de masas permite
presentar una definición más precisa.
Choques inelásticos:
Generalidades

La principal característica de este tipo de
choque es que existe una disipación de
energía, ya que tanto el trabajo realizado
durante la deformación de los cuerpos como
el aumento de su energía interna se obtiene
a costa de la energía cinética de los mismos
antes del choque. En cualquier caso, aunque
no se conserve la energía cinética, sí se
conserva el momento lineal total del sistema.
Choque perfectamente
inelástico en una dimensión
Analicemos el siguiente caso en el que dos masa diferentes e
encuentran en una colisión inelástica
• En una dimensión, si llamamos v1,i y v2,i a las velocidades
iniciales de las partículas de masas m1 y m2, respectivamente,
entonces por la conservación del momento lineal tenemos:
• y por tanto la velocidad final vf del conjunto es:
• Para el caso general de una colisión perfectamente inelástica
en dos o tres dimensiones, la fórmula anterior sigue siendo
válida para cada una de las componentes del vector
velocidad.
Coques
inelásticos: Un
impacto de Bala
Todos sabemos el poder
destructivo que tiene una
munición (Bala de cualquier
calibre). Sin embargo, hay que
destacar que, para este caso,
utilizaremos su funcionamiento
destructivo para describir los
sucesos físicos que ocurren
cunado una de estas impacta
contra su objetivo. Teniendo en
cuenta situaciones netamente
fíaiscas
Ecuación ejemplo
Si M es la masa del bloque inicialmente en reposo, m la masa
de la bala. Aplicamos el principio de conservación del
momento lineal, a este sistema aislado, para obtener la
velocidad inmediatamente después del choque vf del conjunto
bala-bloque en función de la velocidad v0 de la bala antes del
choque.
mv0=(m+M)vf
A continuación, se efectúa el balance energético de la
colisión. La variación de energía cinética es
Impactos de bala, choques inelásticos
Efecto de la dispersión de
energía cinética
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