Lectura del sistema
TIEMPO0.00 s
p TOTAL0.00 kg·m/s
E. CINÉTICA TOTAL25.00 J
ESTADOSin chocar
En Estudio se muestran \(p\) total, \(E_c\) total y los diagramas de barras.
En Evaluación se ocultan para que predigas el resultado.
Verificación de medida
Con los valores actuales, calcula la cantidad de movimiento total
\(p = m_1 v_1 + m_2 v_2\) y escríbela (kg·m/s):
Historial de la simulación
Muestreo cada 0.1 s (más el instante exacto del choque).
Se limpia al reiniciar o al cambiar parámetros.
Quiz
—
Acierto: +10. Error: −5 y se reinicia la racha. Tolerancia: ±0.05 kg·m/s.
Guía de la práctica
Cantidad de movimiento
De cada carrito y del sistema:
$$p_i = m_i v_i \qquad p = m_1 v_1 + m_2 v_2$$
En ausencia de fuerzas externas (riel sin fricción) la cantidad de movimiento total
se conserva en los tres modos de interacción:
$$m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v_1' + m_2 v_2'$$
Los tres tipos de interacción
- Colisión elástica: se conservan \(p\) y la energía cinética total. Las velocidades finales son
\(v_1' = v_1\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2} + v_2\frac{2m_2}{m_1+m_2}\) y \(v_2' = v_1\frac{2m_1}{m_1+m_2} + v_2\frac{m_2-m_1}{m_1+m_2}\).
- Colisión inelástica: los carritos quedan acoplados con una velocidad común
\(v' = \dfrac{m_1 v_1 + m_2 v_2}{m_1+m_2}\); \(p\) se conserva pero \(E_c\) disminuye.
- Explosión: los carritos parten del reposo y un impulso interno fijo \(J = 10\) kg·m/s los separa:
\(v_1' = -\dfrac{J}{m_1}\), \(v_2' = +\dfrac{J}{m_2}\). \(p\) total sigue siendo cero, pero la energía cinética aumenta
a costa de la energía química liberada.
Energía cinética
$$E_c = \tfrac{1}{2} m v^2$$
La cantidad de movimiento mide la transmisión del movimiento y se conserva siempre; la energía cinética
mide su transformación y solo se conserva en la colisión elástica.
Para pensar
- Si \(m_1 = m_2\) y la colisión es elástica, ¿qué ocurre con las velocidades?
- ¿Por qué \(p\) total no cambia en una explosión que parte del reposo?
- En la explosión, ¿cuál carrito sale más rápido si sus masas difieren?
Registro de mediciones
Calcula la cantidad de movimiento total \(p\) del caso configurado y guárdala.
La app valida tu cálculo contra el valor real.
Informe de la práctica
Genera un borrador en Markdown con tus registros y la rúbrica del curso;
complétalo y entrégalo según las indicaciones de Moodle.