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UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
PRACTICA EXPERIMENTAL CAIDA LIBRE
Moisés Altamar1, Lorayne Pedroza1, Laura Rivera1.
Universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería
1 Programa De Ingeniería Química II Semestre
Cartagena, Bolívar, Colombia
Mayo 2015
RESUMEN:
En la práctica número (9) del laboratorio de física, se procedió a experimentar en un sistema de
rieles de aire, en el cual, se puso a colisionar objetos de diferentes masas en cierta distancia
determinada (10 cm); además, los tiempos de colisión desde el origen hasta el choque mismo,
fueron captados por un medidor de tiempo en cada una de las 4 puertas de aire. A partir de los datos
obtenidos de la experimentación, se determina empíricamente la velocidad de cada momento de
choque (10 en total), utilizando la fórmula V=X/T; luego de obtener la velocidad, se procedió a
hallar la cantidad de movimiento de cierto momento utilizando la fórmula P=MV.
PALABRAS CLAVES: Cantidad de movimiento, colisiones.
2
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
ABSTRACT:
In practice number (9) of the laboratory of physics, it was proceeded to experience on a system of
air rails, in which it started clashing objects of different masses in a certain distance (10 cm), also,
with the times of collision from the origin up to the shock itself, it was measured by a meter of time
in each of 4 air doors. From the obtained information of the experimentation, it was proved
empirically the speed of every moment of shock (10 in whole), according to the formula V=X/T,
after obtaining the speed, we proceeded to find the quantity of movement of certain moment
according to the formula P=MV.
KEYWORDS: Quantity of movement, collisions.
1. INTRODUCCION
En el presente trabajo se abordara la
temática de cantidad de movimiento,
además se mostraran resultados obtenidos
en la experimentación del laboratorio
concernientes al mencionado tema, los
datos empíricos de esta experimentación
nos seria de gran ayuda en la compresión y
demostración de este fenómeno físico, todo
esto nos supondría un provechoso
complemento para lo conocido en la física
mecánica teórica
2. OBJETIVO GENERAL
 Ampliar los conocimientos acerca de la
cantidad de movimiento y colisión.
 Objetivos específicos:
 Adquirir destrezas para resolución de
problemas teóricos, partiendo de
conceptos básicos y principios
fundamentales de la física I.
 Complementar de forma experimental
lo aprendido en la asignatura física
teórica I.
3. MARCO CONCEPTUAL
Para el correcto afianzamiento y
asimilación de la temática de la prácticas se
propone ahondar y explicar los siguientes
temas relacionados a la cantidad de
movimiento
Cantidad de movimiento: Es una
magnitud física fundamental de tipo
vectorial que describe el movimiento de un
cuerpo en cualquier teoría mecánica. En
mecánica clásica, la cantidad de
movimiento se define como el producto de
la masa del cuerpo y su velocidad en un
instante determinado.
3
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA
Choque: Se define como la colisión entre
dos o más cuerpos. En un choque físico o
mecánico es percibida una repentina
aceleración o desaceleración causada
normalmente por un impacto.
Inercia: Es la propiedad que tienen los
cuerpos de permanecer en su estado de
reposo o movimiento, mientras la fuerza
sea igual a cero, o la resistencia que opone
la materia a modificar su estado de reposo
o movimiento. Como consecuencia, un
cuerpo conserva su estado de reposo o
movimiento rectilíneo uniforme si no hay
una fuerza actuando sobre él.
Choque elástico: Una colisión entre dos o
más cuerpos en la que éstos no sufren
deformaciones permanentes durante el
impacto. En una colisión elástica se
conservan tanto el momento lineal como la
energía cinética del sistema, y no hay
intercambio de masa entre los cuerpos, que
se separan después del choque.
Choque Inelástico: Es un tipo de choque
en el que la energía cinética no se
conserva. Como consecuencia, los cuerpos
que colisionan pueden sufrir
deformaciones y aumento de su
temperatura. En el caso ideal de un choque
perfectamente inelástico entre objetos
macroscópicos, éstos permanecen unidos
entre sí tras la colisión. El marco de
referencia del centro de masas permite
presentar una definición más precisa.
4. MATERIALES:
 Balín
 Soporte metálico
 Receptor (de la esfera)
 Disparador
 Contador digital de tiempo
 Banda elástica
5. METODOLOGIA
1. Se tomo en un riel de aire, dos objetos
en disposición de colisión, de tal
manera que uno de ellos fuese
propulsado por el propulsor de aire.
2. El objeto propulsado (objeto 1), se
posiciona de tal manera que colisione
con el objeto 2, estando este en reposo.
3. Luego se dispone de tal manera que
ambos objetos colisionen el uno con el
otro, siendo ambos propulsados. (véase
Figura 1)
4. Los datos ofrecidos por el choque
(véase Figura 2), con ayuda de los
medidores de tiempo, y deben ser
anotados para su posterior estudio.
Figura 1. Montaje Experimental
4
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA
Figura 2. Sistema de Cuerpos
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Recordando el teorema del impulso mecánico:
Si la fuerza resultante es nula, también será nula la variación el momento lineal, lo que equivale
a decir que el momento lineal es constante:
Si nos fijamos, la conservación de la cantidad de movimiento de un cuerpo equivale al Principio
de inercia. Si la resultante de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula, su momento lineal
o cantidad de movimiento es constante y si la masa del cuerpo es constante, su velocidad
también lo es. Este razonamiento lo podemos expresar así:
y si
La conservación de la cantidad de movimiento se puede generalizar a un sistema de partículas.
Un sistema de partículas es un conjunto de cuerpos o partículas del que queremos estudiar su
movimiento. La cantidad de movimiento o momento lineal de un sistema de partículas se define
como la suma de las cantidades de movimiento de cada una de las partículas que lo forman:
Aunque la cantidad de movimiento del sistema permanezca constante, puede variar la cantidad
de movimiento de cada partícula del sistema. El principio de conservación de la cantidad de
5
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA
movimiento es un principio fundamental que se cumple sin ninguna excepción y así se ha
confirmado experimentalmente.
Al realizar la práctica, tal y como se explica en la grafica 1.1, se tomo nota de los tiempos
arrojados por lo medidores de tiempo, y lo pesos de los cuerpos en movimiento. La primera
Tabla 1.1 muestra los tiempos, los cambios de peso, y la relación P=P1+P2.
En la tabla 1.2, se tomaron los resultados arrojados entre la colisión de ambos objetos, y los
tiempos que se demoro en pasar por el primer medidos a cada extremo y luego los medidores
internos, también se realizo relación entre los cambios de peso, y la relación P=P1+P2.
6
UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA
Después de tener ambas tablas, con sus valore respectivos y organizadas, procedemos a
ponderar los datos y obtener e promedio de masa, de tiempo, y sus resultante P=P1+P2.
7. CONCLUSION
El impulso es la variación en la cantidad de
movimiento que experimenta un objeto.
Esta se mide por el producto de la fuerza
por el intervalo de tiempo durante el cual
actúa.
Existen varias aplicaciones para el impulso
y seguramente todos usamos siquiera
alguna vez alguna de estas aplicaciones o
simplemente no nos damos cuenta de todo
la que sucede en realidad, por ejemplo al
jugar billar, el taco transmite energía a la
bola mediante un choque y a su vez, la bola
también transmite energía potencial al
chocar con otras bolas.
8. BIBLIOGRAFIA
 Anónimo, (2009). Cantidad de
Movimiento, [En línea] Disponible:
http://www.proyectosalonhogar.com/en
ciclopedia_ilustrada/ciencias/cantidad_
movimiento.htm (19 de mayo 2015)
 Anónimo, (2011). Equilibrio de
partículas, [En
línea]Disponible:http://www.aulafacil.c
om/cursos/l10243/ciencia/fisica/dinami
ca-iii/choques-elasticos-y-choques-
inelasticos (19 de mayo 2015)
 Anónimo, (2015). Equilibrio de
partículas, [En
línea]Disponible:http://deconceptos.co
m/ciencias-naturales/inercia (19 de
mayo de 2015)

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Pract 9 cons energia

  • 1. 1 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA PRACTICA EXPERIMENTAL CAIDA LIBRE Moisés Altamar1, Lorayne Pedroza1, Laura Rivera1. Universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería 1 Programa De Ingeniería Química II Semestre Cartagena, Bolívar, Colombia Mayo 2015 RESUMEN: En la práctica número (9) del laboratorio de física, se procedió a experimentar en un sistema de rieles de aire, en el cual, se puso a colisionar objetos de diferentes masas en cierta distancia determinada (10 cm); además, los tiempos de colisión desde el origen hasta el choque mismo, fueron captados por un medidor de tiempo en cada una de las 4 puertas de aire. A partir de los datos obtenidos de la experimentación, se determina empíricamente la velocidad de cada momento de choque (10 en total), utilizando la fórmula V=X/T; luego de obtener la velocidad, se procedió a hallar la cantidad de movimiento de cierto momento utilizando la fórmula P=MV. PALABRAS CLAVES: Cantidad de movimiento, colisiones.
  • 2. 2 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA ABSTRACT: In practice number (9) of the laboratory of physics, it was proceeded to experience on a system of air rails, in which it started clashing objects of different masses in a certain distance (10 cm), also, with the times of collision from the origin up to the shock itself, it was measured by a meter of time in each of 4 air doors. From the obtained information of the experimentation, it was proved empirically the speed of every moment of shock (10 in whole), according to the formula V=X/T, after obtaining the speed, we proceeded to find the quantity of movement of certain moment according to the formula P=MV. KEYWORDS: Quantity of movement, collisions. 1. INTRODUCCION En el presente trabajo se abordara la temática de cantidad de movimiento, además se mostraran resultados obtenidos en la experimentación del laboratorio concernientes al mencionado tema, los datos empíricos de esta experimentación nos seria de gran ayuda en la compresión y demostración de este fenómeno físico, todo esto nos supondría un provechoso complemento para lo conocido en la física mecánica teórica 2. OBJETIVO GENERAL  Ampliar los conocimientos acerca de la cantidad de movimiento y colisión.  Objetivos específicos:  Adquirir destrezas para resolución de problemas teóricos, partiendo de conceptos básicos y principios fundamentales de la física I.  Complementar de forma experimental lo aprendido en la asignatura física teórica I. 3. MARCO CONCEPTUAL Para el correcto afianzamiento y asimilación de la temática de la prácticas se propone ahondar y explicar los siguientes temas relacionados a la cantidad de movimiento Cantidad de movimiento: Es una magnitud física fundamental de tipo vectorial que describe el movimiento de un cuerpo en cualquier teoría mecánica. En mecánica clásica, la cantidad de movimiento se define como el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado.
  • 3. 3 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA Choque: Se define como la colisión entre dos o más cuerpos. En un choque físico o mecánico es percibida una repentina aceleración o desaceleración causada normalmente por un impacto. Inercia: Es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras la fuerza sea igual a cero, o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él. Choque elástico: Una colisión entre dos o más cuerpos en la que éstos no sufren deformaciones permanentes durante el impacto. En una colisión elástica se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque. Choque Inelástico: Es un tipo de choque en el que la energía cinética no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su temperatura. En el caso ideal de un choque perfectamente inelástico entre objetos macroscópicos, éstos permanecen unidos entre sí tras la colisión. El marco de referencia del centro de masas permite presentar una definición más precisa. 4. MATERIALES:  Balín  Soporte metálico  Receptor (de la esfera)  Disparador  Contador digital de tiempo  Banda elástica 5. METODOLOGIA 1. Se tomo en un riel de aire, dos objetos en disposición de colisión, de tal manera que uno de ellos fuese propulsado por el propulsor de aire. 2. El objeto propulsado (objeto 1), se posiciona de tal manera que colisione con el objeto 2, estando este en reposo. 3. Luego se dispone de tal manera que ambos objetos colisionen el uno con el otro, siendo ambos propulsados. (véase Figura 1) 4. Los datos ofrecidos por el choque (véase Figura 2), con ayuda de los medidores de tiempo, y deben ser anotados para su posterior estudio. Figura 1. Montaje Experimental
  • 4. 4 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA Figura 2. Sistema de Cuerpos 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Recordando el teorema del impulso mecánico: Si la fuerza resultante es nula, también será nula la variación el momento lineal, lo que equivale a decir que el momento lineal es constante: Si nos fijamos, la conservación de la cantidad de movimiento de un cuerpo equivale al Principio de inercia. Si la resultante de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula, su momento lineal o cantidad de movimiento es constante y si la masa del cuerpo es constante, su velocidad también lo es. Este razonamiento lo podemos expresar así: y si La conservación de la cantidad de movimiento se puede generalizar a un sistema de partículas. Un sistema de partículas es un conjunto de cuerpos o partículas del que queremos estudiar su movimiento. La cantidad de movimiento o momento lineal de un sistema de partículas se define como la suma de las cantidades de movimiento de cada una de las partículas que lo forman: Aunque la cantidad de movimiento del sistema permanezca constante, puede variar la cantidad de movimiento de cada partícula del sistema. El principio de conservación de la cantidad de
  • 5. 5 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA movimiento es un principio fundamental que se cumple sin ninguna excepción y así se ha confirmado experimentalmente. Al realizar la práctica, tal y como se explica en la grafica 1.1, se tomo nota de los tiempos arrojados por lo medidores de tiempo, y lo pesos de los cuerpos en movimiento. La primera Tabla 1.1 muestra los tiempos, los cambios de peso, y la relación P=P1+P2. En la tabla 1.2, se tomaron los resultados arrojados entre la colisión de ambos objetos, y los tiempos que se demoro en pasar por el primer medidos a cada extremo y luego los medidores internos, también se realizo relación entre los cambios de peso, y la relación P=P1+P2.
  • 6. 6 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA Después de tener ambas tablas, con sus valore respectivos y organizadas, procedemos a ponderar los datos y obtener e promedio de masa, de tiempo, y sus resultante P=P1+P2. 7. CONCLUSION El impulso es la variación en la cantidad de movimiento que experimenta un objeto. Esta se mide por el producto de la fuerza por el intervalo de tiempo durante el cual actúa. Existen varias aplicaciones para el impulso y seguramente todos usamos siquiera alguna vez alguna de estas aplicaciones o simplemente no nos damos cuenta de todo la que sucede en realidad, por ejemplo al jugar billar, el taco transmite energía a la bola mediante un choque y a su vez, la bola también transmite energía potencial al chocar con otras bolas. 8. BIBLIOGRAFIA  Anónimo, (2009). Cantidad de Movimiento, [En línea] Disponible: http://www.proyectosalonhogar.com/en ciclopedia_ilustrada/ciencias/cantidad_ movimiento.htm (19 de mayo 2015)  Anónimo, (2011). Equilibrio de partículas, [En línea]Disponible:http://www.aulafacil.c om/cursos/l10243/ciencia/fisica/dinami ca-iii/choques-elasticos-y-choques- inelasticos (19 de mayo 2015)  Anónimo, (2015). Equilibrio de partículas, [En línea]Disponible:http://deconceptos.co m/ciencias-naturales/inercia (19 de mayo de 2015)