Comprender los conceptos
* Conservación del impulso: El impulso total de un sistema permanece constante en ausencia de fuerzas externas. El momento es una medida de la masa de un objeto en movimiento (p =mV, donde p es el momento, m es masa y v es velocidad).
* Colisión perfectamente inelástica: Este es el tipo de colisión donde dos objetos se mantienen juntos después de colisionar. En este escenario, esencialmente estamos viendo que los dos objetos se convierten en un solo objeto combinado.
La fórmula
La fórmula para encontrar la velocidad final de dos objetos junto con una colisión perfectamente inelástica es:
`` `` ``
(m1 * v1) + (m2 * v2) =(m1 + m2) * vf
`` `` ``
Dónde:
* m1 =Masa del primer objeto
* v1 =Velocidad inicial del primer objeto
* m2 =Masa del segundo objeto
* v2 =Velocidad inicial del segundo objeto
* vf =Velocidad final del objeto combinado
Pasos para resolver
1. Identifique las masas: Determine las masas de ambos objetos (M1 y M2).
2. Identificar las velocidades iniciales: Determine las velocidades iniciales de ambos objetos (V1 y V2). Tenga en cuenta la dirección (positiva o negativa) de las velocidades.
3. Aplicar la conservación de la fórmula de momento: Conecte los valores a la fórmula anterior.
4. Resolver para VF: Reorganizar la ecuación para aislar VF:
`` `` ``
vf =[(m1 * v1) + (m2 * v2)] / (m1 + m2)
`` `` ``
Ejemplo
Imagine un objeto de 10 kg (M1) que se mueve a 5 m/s (V1) hacia la derecha, colisionando con un objeto de 5 kg (m2) que se mueve a 2 m/s (V2) a la izquierda. Encontremos la velocidad final del objeto combinado:
1. Masas: m1 =10 kg, m2 =5 kg
2. Velocidades: v1 =5 m/s (derecha), v2 =-2 m/s (izquierda, tan negativa)
3. Fórmula: (10 kg * 5 m/s) + (5 kg * -2 m/s) =(10 kg + 5 kg) * VF
4. Resolver para VF: (50 kg*m/s) + (-10 kg*m/s) =(15 kg)*VF
* 40 kg * m/s =15 kg * vf
* vf =40 kg* m / s / 15 kg
* vf =2.67 m/s (aproximadamente)
Por lo tanto, la velocidad final del objeto combinado es 2.67 m/s a la derecha.
Consideraciones importantes
* Dirección: Tenga en cuenta la dirección de las velocidades iniciales al conectarlas a la fórmula. Use una convención de signo (por ejemplo, la derecha es positiva, la izquierda es negativa).
* Fuerzas externas: La fórmula no asume fuerzas externas que actúan sobre el sistema durante la colisión. Si hay fuerzas externas, el impulso no se conservará, y la velocidad final será diferente.
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