1. gokú y Vegeta en un entrenamiento se desplazan en sentidos opuestos sobre una superficie lisa, van al choque. Uno va a 180m/s y el otro a -159.8m/s respectivamente, chocando de manera elástica. Calcular la velocidad de los saiyajines después del choque. ¿Cuánto varió la energía cinética?
NOTA: gokú tiene una masa de 84 kg y vegeta una masa de 79kg.
Recomendación: halle las velocidades finales para calcular la energía cinética final y poder compararla con la inicial.
Respuestas a la pregunta
En los choques elásticos se conservan el momento lineal y la energía cinética del sistema
Sean U y V las velocidades respectivas después del choque. Positiva la velocidad de gokú.
1. Se conserva el momento lineal.
84 kg . 180 m/s - 79 kg . 159,8 m/s = 84 kg . U + 79 kg . V
2. De la conservación de la energía se deduce que la velocidad relativa antes del choque es igual y opuesta que después.
180 m/s - (- 159,8) m/s = - (U - V
Reemplazamos valores numéricos, omito las unidades.
- 2495,8 = 84 U + 79 V
- 339,8 = - U + V
Es un sistema lineal 2 x 2 que supongo sabes resolver.
U = - 149,37 m/s
V = 190,42 m/s
Los signos indican que ambos cuerpos se dirigen en sentidos opuestos después del choque.
Energía cinética inicial:
Ec = 1/2 . 84 . 180² + 1/2 . 79 . 159,8² ≅ 2370000 J
Energía cinética final:
Ec' = 1/2 . 84 . 149,37² + 1/2 . 79 . 190,42² ≅ 2370000 J
La variación de energía cinética es nula.
Saludos.