Las colisiones involucran la interacción de dos o más cuerpos a través de fuerzas impulsivas. Durante una colisión, la cantidad total de movimiento se conserva antes y después de la interacción. Existen diferentes tipos de colisiones como las elásticas, inelásticas y colisiones frontales.

1. CHOQUES O COLISIONES

2. ¿QUÉ SON LOS CHOQUES?
Las manifestaciones de la conservación de cantidad de movimiento son más claras
en el estudio de choques dentro de un sistema aislado de cuerpos. Se dice que el
sistema es aislado, cuando no actúan fuerzas externas sobre ninguna de sus partes.
Las leyes que describen las colisiones fueron formuladas por John Wallis,
Christopher Wren y Christian Huygens, en 1668.
Cuando dos objetos realizan una colisión, entre dichos objetos se producen
fuerzas recíprocas de interacción y se dice que los objetos constituyen un sistema
físico. Por otra parte, si las únicas fuerzas que intervienen son las fuerzas
recíprocas se dice que el sistema está aislado.

4. CHOQUES
Se llama choques a la interacción de dos (o más) cuerpos mediante
una fuerza impulsiva. Si m1 y m2 son las masas de los cuerpos,
entonces la conservación de la cantidad de movimiento establece
que: m1. + m2. = m1. + m2
Donde , , , son las velocidades iniciales y finales de las
masas m1 y m2.

5. CARACTERÍSTICAS EN LOS
CHOQUES
1) Los dos cuerpos pueden desintegrarse en pedazos
2) Puede haber una transferencia de masa
3) Las dos masas se pueden unir para formar una sola
4) Las masas pueden permanecer invariables. Aun en este caso hay
diversas posibilidades. Los cuerpos pueden permanecer
completamente inalterados, como cuando chocan dos bolas de billar,
o bien se pueden deformar, como cuando chocan dos automóviles.

6. DOS CUERPOS
Los dos son libres antes de la colisión, y puede caracterizarse, cada uno,
por su cantidad de movimiento constante. Durante la interacción breve,
sus cantidades de movimiento cambian, porque cada uno siente una
fuerza de impulsión debida al otro. Los impulsos que sienten los dos
cuerpos son iguales y opuestos, porque las fuerzas son iguales y opuestas.
La ganancia de cantidad de movimiento de un cuerpo es igual a la
pérdida de cantidad de movimiento del otro.

7. CLASIFICACIÓN DE LAS
COLISIONES

8. COLISIÓN FRONTAL
En una sola dimensión.
Dos objetos físicos realizan una colisión en una dimensión, también
llamada colisión frontal , cuando antes y después de la interacción
el movimiento de dichos objetos se realiza a lo largo de una recta.

9.  Colisiones Elásticas
Cuando una bola de billar en movimiento choca de frente con otra en
reposo, la móvil queda en reposo y la otra se mueve con la rapidez que
tenía la primera. los objetos chocan rebotando sin deformación
permanente y sin generación de calor. Cualesquiera que sean los
movimientos iniciales, sus movimientos después del rebote son tales que
tienen el mismo momento total. En un choque elástico en una dimensión,
las velocidades relativas de las dos partículas son constantes.

10.  Rebote
Cuando hay rebote se produce una consecuencia interesante de la conservación del
momento. Considere una bola de golf que choca con una bola de boliche que se
encuentra en reposo. Si el choque es perfectamente elástico, tal manera que la pelota
de golf rebote con sólo una pequeñísima pérdida de rapidez, la bola de boliche
retrocede con casi el doble del momento que la pelota de golf incidente. Esto es
congruente con la ley de la conservación del momento, porque si el momento inicial
de la pelota de golf es positivo, entonces, después del rebote, es negativo.

11. Colisiones Perfectamente inelásticas
Cuando los objetos permanecen juntos después de la colisión. Los cuerpos
coalecen (“se pegan”) al chocar. En tal caso, la energía mecánica no se conserva,
porque no hay fuerzas externas que actúen sobre el sistema de dos partículas. Las
velocidades finales son iguales ( = ). Considérese el caso de un carro de carga que
viaja sobre una vía y choca con otro en reposo. Si ambos carros tienen la misma
masa y se unen al chocar, ¿Es posible predecir la velocidad que tendrán unidos
después del impacto? En cualquier choque, es posible decir que:
Momento total antes del choque = Momento total después del choque

12. CENTRO DE MASAS

13. Suponga que tiene dos bloques de masasm1 y m2 que están unidos por
medio de un resorte comprimido. Si dichas masas son dejadas libres y se
supone que no hay roce, el cuerpo de masa m1adquiere una velocidad y
el cuerpo de masa m2adquiere una velocidad , quedando luego el resorte
en reposo.
La cantidad de movimiento antes de la interacción es nula porque las
masas están en reposo. La suma de las cantidades de movimiento
después de la interacción será: m1 + m2
Por el principio de la conservación de la cantidad de
movimiento, m1 + m2= 0Luego m1= -m2

14. = x1 /
= x2/
Sustituyendo (2) en
m1. x1/ = m2. x2/
(1) se tiene que
Donde m1. x1= m2. x2
luego