Experimento Nº 7

Guía Nº 8
CONSERVACION DEL MOMENTUM LINEAL Y DE LA ENERGIA EN INTERACCIONES
Usted deberá dominar los conceptos del trabajo anterior, y además los siguientes:
1.- Leyes de conservación: del momentum y de la energía mecánica .
2.- Sistemas conservativos.
3.- Sistemas disipativos.
4.- Transformación de energía.
Introducción.En este trabajo intentará confirmar la validez experimental de dos leyes importantes de la Física: la
conservación del momentum y la conservación de la energía. En principio, los datos obtenidos para la primera, deberían
servir para verificar la segunda, en aquellos casos en los cuales no ocurre(n) transformación(es) a otros tipos de energías.
Antecedentes teóricos .Si se dispone de dos móviles que están limitados a moverse según una línea recta, y
llamamos vi a sus velocidades, podemos trabajar con los módulos de las mismas, definiendo un sentido de
desplazamiento como positivo. Así se puede simplificar el tratamiento analítico, puesto que no se considera el
carácter vectorial de las velocidades.
Llamemos mi a las masas de los móviles. Ud. tratará de verificar que para dos móviles se cumple :
m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f ( conservación del momentum )
y de paso, la conservación de la energía mecánica:
½ m1 ·v1i2 + ½ m2 ·v2i2 = ½ m1 ·v1f2 + ½ m2 ·v2f2 ,
donde los móviles serán dos carros desplazándose sobre uno de los rieles con que trabajó en el experimento anterior. ( Si
usó uno convencional, ahora debe usar uno de aire y vice versa). Dichos carros interactúan en una colisión cuyas
características se discutirán mas adelante.
Las masas se determinarán en las balanzas ( RECUERDE
) ; las velocidades se registrarán mediante fotopuertas.
QUE LAS DIGITALES SOPORTAN UN MAXIMO DE 200 o 300 g
Los equipos disponibles posibilitan la realización de cualquier opción de choques elásticos o inelásticos, por
ejemplo:
a) móvil 1 en reposo inicialmente ( v1i = 0 ).
b) móvil 1 con v1i , contraria a v2i.
c) móvil 1 con v1i de igual sentido, pero menor que v2i ,
o cualquier otra opción que le parezca interesante. Las masas de los carros son iguales, pero pueden variarse. Hay pesas
disponibles ad hoc.
NOTA: los impulsos iniciales se darán “a mano”. Planifique su trabajo y tiempo, ya que debe redactar el informe del
aspecto que decidió abordar..
El montaje experimental requiere del uso de dos fotopuertas ( photogates ) y de una regleta (picket fence) de largo
conocido en cada móvil. La interacción debe ocurrir en el tramo entre ambos sensores y luego que el o los carros hayan
pasado inicialmente por sus respectivas fotopuertas.
Ingresando al computador la longitud del tramo que activó las fotopuertas, el programa dará las velocidades que
permiten hacer los cálculos comprobatorios de las leyes involucradas en la experimentación.
No olvide en primer lugar, nivelar el riel. Realice luego algunas colisiones exploratorias ( o experimento de prueba
), de modo que tenga claramente definido su plan de trabajo, antes de iniciar el registro de datos . Esto le permitirá
definir que tipo de colisión decidirá Ud. analizar. Tiene plena libertad de elección.
Una vez planificado el trabajo que abordará, abra el programa Precision Timer, tipeando pt ↵, (esto se tipea a
continuación del prompt del sistema usuario de la red ) ; luego elija COLLISION TIMER del menú principal. Recuerde
que está usando la puerta de juego (port game); también que conviene chequear el funcionamiento de las fotopuertas y de
paso identificar cual es la Nº1 y cual es la Nº2.
Prepare una tabla de datos para presentar sus resultados (no está contemplado el uso de la impresora, pero si lo
estima necesario, puede pedir autorización para su uso, pero recuerde que solo los gráficos se pueden identificar; las tablas
impresas no tienen opción de ponerles alguna identificación.
En un BREVE informe, discuta las causas que pueden originar posibles diferencias entre
los momenta iniciales y finales para el tipo de colisión que Ud. eligió estudiar.
Haga lo mismo para el caso de las energías cinéticas, si Ud. analizó interacciones elásticas,
o bien, comente que ocurre con la energía mecánica si Ud. investigó colisiones inelásticas.
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SAV- 01 / 05.