Comprender los conceptos
* Momentum: Una medida de la masa de un objeto en movimiento. Se calcula como momento (p) =masa (m) * velocidad (v).
* Conservación del impulso: En un sistema cerrado (sin fuerzas externas), el impulso total antes de una colisión es igual al impulso total después de la colisión.
* Colisión perfectamente inelástica: Una colisión donde los objetos se mantienen unidos después del impacto, lo que resulta en una sola masa combinada.
El problema
Te dan:
* m1: Masa de objeto 1
* m2: Masa de objeto 2
* v1: Velocidad inicial del objeto 1
* v2: Velocidad inicial del objeto 2
El objetivo
Desea encontrar la velocidad final (V) de la masa combinada después de la colisión.
Solución
1. Calcule el momento inicial:
* Momento del objeto 1:P1 =M1 * V1
* Momento del objeto 2:P2 =M2 * V2
* Momento inicial total:P_initial =P1 + P2
2. Calcule el momento final:
* Misa combinada:M =M1 + M2
* Velocidad final (desconocido):V
* Momento final total:P_Final =M * V
3. Aplicar la conservación del impulso:
* P_initial =P_Final
* (m1 * v1) + (m2 * v2) =(m1 + m2) * v
4. Resuelve para la velocidad final (V):
* v =(m1 * v1 + m2 * v2) / (m1 + m2)
Nota importante: Esta solución asume que la colisión ocurre en línea recta. Si los objetos se mueven entre sí, deberán usar la adición de vectores para el momento.
Ejemplo
Digamos:
* m1 =2 kg
* m2 =3 kg
* v1 =4 m/s
* v2 =-2 m/s (moviéndose en la dirección opuesta)
Entonces, la velocidad final sería:
* V =(2 kg * 4 m/s + 3 kg * -2 m/s)/(2 kg + 3 kg) =2/5 m/s
Esto significa que la masa combinada se moverá a 2/5 m/s en la dirección de la velocidad inicial del objeto más pesado (M2).
