PROBLEMAS RESUELTOS
DE FÍSICA
ejercicios resueltos de física básica

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Ejercicios de Física General

Dos cuerpos, de masas 4 y 2 kg, se mueven con velocidades de 6 y 4 m/seg, respectivamente, en sentido contrario, efectuando un choque frontal de coeficiente de restitución 0,8. Calcular:
    a) Las velocidades de cada una de las masas después del choque.
    b) La pérdida de energía cinética en el mismo
Respuesta al ejercicio 34

Sabemos que el coeficiente de restitución se expresa por:
    \( \displaystyle - \frac{v'_a - v'_b}{v_a - v_b} = 0,8 \)
De donde podemos obtener:
    \( \displaystyle - \frac{v'_a - v'_b}{6 - (-4)} = 0,8 \quad \rightarrow \quad -(v'_a - v'_b)= 8 \qquad (1) \)
esquema de fuerzas

Como la cantidad de movimiento se conserva, tendremos:
    \( m_av_a + m_bv_b = m_av'_a + m_bv'_b \)
Y teniendo en cuenta los valores numéricos:
    \( 4 \times 6 + 2 \times (-4) = 4v'_a + 2v'_b \quad \rightarrow \quad 2v'_a + v'_b = 8 \qquad (2) \)
Restando la ecuación (1) de la ecuación (2) obtenemos:
    \( 3v'_a = 0 \quad \rightarrow \quad v'a = 0 \)
Y sustituyendo en cualquiera de las dos ecuaciones:
    \( -(v'_a - v'_b)= 8 \quad \rightarrow \quad v'_b = 8 \; m/seg \)
La pérdida de energía cinética vendrá dada por:
    \( \displaystyle Ec = \frac{1}{2}m_av_a^2 + \frac{1}{2}m_bv_b^2 - \left(\frac{1}{2}m_av'_a^2 + \frac{1}{2}m_bv'_b^2\right) \)
Y sustituyendo valores numéricos:
    \( \displaystyle Ec = \frac{1}{2} \times 4 \times 6^2 + \frac{1}{2} \times 2 \times (-4)^2 - \frac{1}{2} \times 2 \times 8^2 = 24 \; J \)

EJERCICIOS RESUELTOS - FÍSICA GENERAL

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tema escrito por: José Antonio Hervás