Laboratorio de Momento AT

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PSI Física
Nombre____________________________________
Objetivo:
1. Confirmar la conservación del momento
2. Observar las colisiones elásticas e inelásticas.
Materiales:

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
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Un riel dinámico y dos carros
interfaz PASCO
Dos sensores de movimiento (si es posible de haz ancho)
Computadora con software PASCO capstone
Preparación del Software PASCO Capstone:
1. Conecta los sensores de movimiento en la interfaz de PASCO (la clavija amarilla entra
en el puerto de entrada digital 1, y la clavija negra entra en el puerto 2. El segundo
sensor de movimiento utiliza las clavijas 3 y 4). Enciende la interfaz.
2. Abre el software Capstone en el equipo. En la barra lateral izquierda, cliquea en
"Configuración de hardware". A continuación, haz clic en el círculo amarillo que
representa el primer puerto digital (donde la clavija es amarilla), y selecciona "Sensor de
movimiento II." Repite esto para el puerto 3.
3. En la barra lateral derecha, haz doble clic en el icono de "Gráfico". A continuación,
agrega un gráfico más haciendo clic en el botón "Añadir Display".
4. Haz el primer gráfico de medición de velocidad a partir de “Sensor de movimiento
(Canal. 1 y 2), y el segundo gráfico de medición de velocidad a partir de “Sensor de
movimiento (Canal. 3 y 4)
Procedimiento:
1. Desliza un sensor de movimiento en un extremo del riel dinámico, y el último sensor de
movimiento en el otro extremo del riel dinámico. Registra la masa de ambos carros en
el cuadro de abajo.
2. Coloca ambos carros dinámicos sobre el riel de manera que sus émbolos de resorte se
enfrenten entre sí.
a. Para evitar la confusión al leer los gráficos, comience grabando los datos en
Capstone. Mueve un carrito de ida y vuelta, y luego interrrumpe la grabación.
Sea cual sea el gráfico muestra los cambios en la velocidad del carro que
moviste.
3. Asegúrate de que los carros se vean como en el siguiente Diagrama I. A continuación,
inicia el software Capstone para que comience a grabar datos. Elige un carro, y
ligeramente empuja hacia el otro carro, de modo que sus resortes choquen. Para la
grabación. Utiliza la herramienta de punto para registrar la velocidad inicial de cada
carro, así como la velocidad de los carros después de la colisión en la siguiente tabla.
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4. Vuelve los carros al inicio, pero sin empujar los émbolos. Ambos carros deben tener
velcro o cinta para que se peguen entre sí cuando choquen. Deben verse como el
Diagrama II.
5. Comienza registrando los datos y luego empuja un carro hacia el otro. Para la grabación
un poco tiempo después de que los carros se peguen. Utiliza la herramienta-punto para
registrar la velocidad inicial de cada carro, así como la velocidad de los carros después
de la colisión en la siguiente tabla.
6. Para una colisión final, con los émbolos de resorte hacia afuera comienza a grabar en el
software Capstone y mueve ambos carros uno hacia el otro a diferentes velocidades.
Los carros deben seguir el Diagrama III. Utiliza la herramienta de punto para registrar la
velocidad inicial de cada carro, así como la velocidad de los carros después de la
colisión en la siguiente tabla.
Nota: Al examinar los gráficos de Capstone, suaviza completamente los datos con la función de
suavizado
Diagramas:
vCarro 2 = 0
vCarro I
Diagrama I: Los émbolos de resorte están yendo uno hacia el otro. Un carro está inicialmente
en reposo.
velcro
vCarro I
vCarro 2 = 0
Diagrama II: Los carros tienen almohadillas de velcro enfrentadas entre sí. Un carro está
inicialmente en reposo.
vCarro I
vCarro 2
Diagrama III: Los carros siguen el Diagrama I, pero se mueven uno hacia el otro a diferentes
velocidades
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Datos:
Carro
Masas
(kg)
Colisión 1
(Diagrama I)
Inicial v
Final v
(m/s)
(m/s)
Colisión 2 –
(Diagrama II)
Inicial v
Final v
(m/s)
(m/s)
Colisión 3 –
(Diagrama III)
Inicial v
Final v
(m/s)
(m/s)
1 (Sensor
de
movimiento
Ch. 1 & 2)
2 (Sensor
de
movimiento
Ch. 3 & 4)
Ecuaciones:
p = mv
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1′ + m2 v2′
1
EC = mv 2
2
Análisis:
1. Determina el momento neto inicial y final para antes y después de las colisiones 1, 2 y
3. ¿Se conserva el impulso para cada colisión?
Colisión 1
Colisión 2
Colisión 3
2. ¿Podemos considerar que las colisiones 1, 2 y 3 son elásticas o inelásticas? ¿Por qué?
Utiliza el valor de la energía cinética antes y después de la colisión para apoyar tu
respuesta.
Colisión 1
Colisión 2
Colisión 3
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Interpretación y Aplicación de Preguntas:
1. Si se agrega una masa de 1 kg a sólo uno de los carros para cualquiera de las
colisiones, ¿El impulso aún se conserva? ¿Por qué? Si es posible, repite cualquiera de
las colisiones después de añadir una masa de 1 kg a un carro, mientras se utiliza el
software Capstone para registrar los datos, y utiliza tus hallazgos para apoyar tu
respuesta.
2. Un carro que pesa 0.500 kg se mueve a 4.68 m / s y choca con un carro estacionario de
la misma masa. Asumiendo que la colisión es elástica, ¿cuáles son las velocidades
finales de los dos carros?
‘
3. Dos carros se mueven en la misma dirección. Un carro con una masa de 0.70 kg se
mueve a 18 m / s golpea a otro carro con una masa de 1.40 kg se mueve a 6,00 m / s
(en la misma dirección). Después de que se chocan, se pegan entre sí. Encuentra la
velocidad de los carros después de que chocan.
4. ¿Cuáles podrían ser las causas de la diferencia entre cada uno de los valores de los
momentos?