1. Bolas de billar:
* Problema: Una bola de billar (M1 =0.17 kg, V1 =2 m/s) choca de frente con una bola de billar estacionaria (M2 =0.17 kg, V2 =0 m/s). Después de la colisión, la primera pelota es estacionaria. ¿Cuál es la velocidad de la segunda pelota después de la colisión?
* Solución:
* Conservación del impulso: m1*v1 + m2*v2 =m1*v1 ' + m2*v2'
* Conservación de la energía cinética: 1/2*M1*V1^2 + 1/2*M2*V2^2 =1/2*M1*V1 '^2 + 1/2*M2*V2'^2
* Conectar los valores y resolver las ecuaciones, obtenemos:
* v1 '=0 m/s
* v2 '=2 m/s
* Respuesta: La velocidad de la segunda bola después de la colisión es de 2 m/s.
2. Dos autos idénticos:
* Problema: Dos autos idénticos (M =1000 kg) chocan de frente. El primer automóvil viaja a 20 m/s y el segundo automóvil viaja a 10 m/s. Después de la colisión, se mantienen unidos. ¿Cuál es la velocidad de la masa combinada después de la colisión?
* Solución:
* Conservación del impulso: m1*v1 + m2*v2 =(m1 + m2)*v '
* Conectar los valores y resolver V ':
* V '=(1000 kg * 20 m/s + 1000 kg * (-10 m/s))/(1000 kg + 1000 kg) =5 m/s
* Respuesta: La velocidad de la masa combinada después de la colisión es de 5 m/s.
1. Bolas de arcilla:
* Problema: Una bola de arcilla (M1 =0.5 kg, V1 =10 m/s) choca con una bola estacionaria de arcilla (M2 =0.5 kg, V2 =0 m/s). Las dos bolas se mantienen unidas después de la colisión. ¿Cuál es la velocidad de la masa combinada después de la colisión?
* Solución:
* Conservación del impulso: m1*v1 + m2*v2 =(m1 + m2)*v '
* Conectar los valores y resolver V ':
* V '=(0.5 kg * 10 m/s + 0.5 kg * 0 m/s)/(0.5 kg + 0.5 kg) =5 m/s
* Respuesta: La velocidad de la masa combinada después de la colisión es de 5 m/s.
2. Accidente automovilístico:
* Problema: Un automóvil (M1 =1000 kg, V1 =20 m/s) choca con un automóvil estacionario (M2 =1000 kg, V2 =0 m/s). Los dos autos se mantienen juntos y se mueven como una sola unidad. Si el coeficiente de restitución es 0.2, ¿cuál es la velocidad de la masa combinada después de la colisión?
* Solución:
* coeficiente de restitución (e) =(v2 ' - v1') / (v1 - v2) =0.2
* Conservación del impulso: m1*v1 + m2*v2 =(m1 + m2)*v '
* Combinando estas ecuaciones y resolviendo para V ', obtenemos:
* v '=(m1 * v1 + m2 * v2)/(m1 + m2) =(1000 kg * 20 m/s + 1000 kg * 0 m/s)/(1000 kg + 1000 kg) =10 m/s
* Respuesta: La velocidad de la masa combinada después de la colisión es de 10 m/s.
Nota importante: Estos son solo ejemplos básicos. La complejidad de los problemas de colisión puede aumentar con factores como diferentes ángulos de impacto, masas no uniformes y formas más complejas.
