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Ejercicios de energía cinética Problemas A  Ejercicio #9
Ejercicio #9:   Un vagón de un ferrocarril choca con otro vagón de igual masa. Después del choque, los dos vagones se enganchan y se mueven a una rapidez de 4m/s. La masa de cada vagón es de 5x10^5kg.
Parte a:   Antes de la colisión, el primer vagón viajaba a 8m/s. ¿Cual era su momento?
Contestación:   Dado:  v=8m/s  m=5x10^5kg  p=?  Ecuación:  p=m(v) Sustituir y resolver:  p= (5x10^5kg)(8m/s) p=4x10^6 kgm/s Por lo tanto, el momento del primer camión antes de la colisión era de 4x10^6kgm/s
Parte b:   ¿Cual es el momento total de los dos vagones luego de la colisión?
Contestación:   Dado: m1=5x10^5 kg  m2=5x10^5kg  V1=4m/s  v2= 4m/s  p=? Ecuación:  p (total)= m1v1+m2v2 Sustituir y resolver: p (total)= (5x10^5kg)(4m/s)+(5x10^5kg)(4m/s)  p (total)= 4x10^6kgm/s Por lo tanto, el momento total luego de la colisión es de 4x10^6kgm/s
Parte c:  Determina la energía cinética de los dos vagones antes y después del choque.
Contestación:  Antes de la colisión: Vagón 1  Vagón 2 m= 5x10^5kg  m=5x10^5kg v=8m/s  EC=?  V= 0m/s  EC=?  EC=½mv²  EC=½mv² EC=½(5x10^5kg)(8m/s)²  EC=½(5x10^5kg)(0m/s)² EC=1.6x10^7J  EC=0J La energía cinética del  El vagón 2 no tenia  vagón 1 era de  energía cinética, debido 1.6x10^7J  a que estaba detenido.
Continuación:  Después de la colisión:  m1=5x10^5kg  m2=5x10^5kg  v= 4m/s  EC=? EC=½mv²   m (total)= m1 + m2  m (total)= 5x10^5kg+5x10^5kg= 1x10^6kg  EC=½(1x10^6kg)(4m/s)²= 8x10^6J  La energía cinética luego de la colisión fue de 8x10^6kg  Se puede observar que hubo una perdida de energía cinética
Parte d:  ¿A que se debe la perdida de energía cinética?  La perdida de energía cinética se debe a que este fue un choque inelástico, cuando ocurre un choque inelástico, la energía cinética no es constante. La que no se conserva se convierte en calor y sonido.
Por: Alicia García  Ejercicio presentado para la clase de Física, CROEM

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  • 2. Ejercicio #9: Un vagón de un ferrocarril choca con otro vagón de igual masa. Después del choque, los dos vagones se enganchan y se mueven a una rapidez de 4m/s. La masa de cada vagón es de 5x10^5kg.
  • 3. Parte a: Antes de la colisión, el primer vagón viajaba a 8m/s. ¿Cual era su momento?
  • 4. Contestación: Dado: v=8m/s m=5x10^5kg p=? Ecuación: p=m(v) Sustituir y resolver: p= (5x10^5kg)(8m/s) p=4x10^6 kgm/s Por lo tanto, el momento del primer camión antes de la colisión era de 4x10^6kgm/s
  • 5. Parte b: ¿Cual es el momento total de los dos vagones luego de la colisión?
  • 6. Contestación: Dado: m1=5x10^5 kg m2=5x10^5kg V1=4m/s v2= 4m/s p=? Ecuación: p (total)= m1v1+m2v2 Sustituir y resolver: p (total)= (5x10^5kg)(4m/s)+(5x10^5kg)(4m/s) p (total)= 4x10^6kgm/s Por lo tanto, el momento total luego de la colisión es de 4x10^6kgm/s
  • 7. Parte c: Determina la energía cinética de los dos vagones antes y después del choque.
  • 8. Contestación: Antes de la colisión: Vagón 1 Vagón 2 m= 5x10^5kg m=5x10^5kg v=8m/s EC=? V= 0m/s EC=? EC=½mv² EC=½mv² EC=½(5x10^5kg)(8m/s)² EC=½(5x10^5kg)(0m/s)² EC=1.6x10^7J EC=0J La energía cinética del El vagón 2 no tenia vagón 1 era de energía cinética, debido 1.6x10^7J a que estaba detenido.
  • 9. Continuación: Después de la colisión: m1=5x10^5kg m2=5x10^5kg v= 4m/s EC=? EC=½mv² m (total)= m1 + m2 m (total)= 5x10^5kg+5x10^5kg= 1x10^6kg EC=½(1x10^6kg)(4m/s)²= 8x10^6J La energía cinética luego de la colisión fue de 8x10^6kg Se puede observar que hubo una perdida de energía cinética
  • 10. Parte d: ¿A que se debe la perdida de energía cinética? La perdida de energía cinética se debe a que este fue un choque inelástico, cuando ocurre un choque inelástico, la energía cinética no es constante. La que no se conserva se convierte en calor y sonido.
  • 11. Por: Alicia García Ejercicio presentado para la clase de Física, CROEM