Colisiones elásticas y conservación del momento

1 · Predecir

Dos bolas idénticas ruedan una hacia la otra con la misma velocidad y chocan elásticamente. Después de la colisión, ¿cómo se comparan sus velocidades con las anteriores?

• Cada bola rebota hacia atrás a la misma velocidad con la que entró.
• Ambas bolas se detienen en seco en el punto de colisión.
• Ambas bolas continúan sin cambios, como si se hubieran cruzado.

2 · Configurar

1. Abra la simulación de colisión elástica y presione Restablecer.
2. Confirme que ambas bolas tengan la misma masa y establezca la velocidad de aproximación para cada prueba a continuación (la bola A se mueve hacia la derecha, la bola B se mueve hacia la izquierda a la misma velocidad).
3. Presione Reproducir, observe las sondas de momento en ambas bolas y registre la lectura del momento de la Bola A justo después de que las bolas se separen.

3 · Recopilar datos

Grafique la velocidad de aproximación v (eje x) frente a la energía cinética de la bola A antes de la colisión (eje y).

4 · Analizar

1. Muestre su trabajo calculando el momento de la Bola A antes de la colisión (p = mv) para una prueba y compárelo con la lectura de la sonda de momento de la simulación.
2. Compare el momento de la bola A antes y después de la colisión. ¿Qué le dice el cambio de signo sobre su dirección? ¿Se conserva el momento total de la bola A + la bola B?

5 · Ampliar

1. La simulación utiliza una restitución de 0.98, no un 1.0 perfecto. ¿Cómo esperaría que el momento de rebote difiera de su predicción idealizada, y por qué?
2. Si la bola B pesara el doble que la bola A, ¿la bola A seguiría rebotando hacia atrás? Utilice las fórmulas generales de colisión elástica para razonar al respecto.

La física detrás de este experimento

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