Question

Dos esferas de un peso de 5.0kg chocan en forma frontal con velocidades opuestas de 4,0 m/s y 2,0 m/s. si el coeficiente de restitución e=0,5. ¿cuál será la velocidad década de fuera luego de la colisión? ¿cuál será la pérdida de energía mecánica?

Answer 1

En los choques se conserva el momento lineal del sistema.

5,0 kg . 4,0 m/s - 5,0 kg . 2,0 m /s = 5,0 kg V + 5,0 kg U

V y U son las velocidades de las masas después del choque. Podemos cancelar las masas; omito las unidades; son de velocidad.

4,0 - 2,0 = 2,0 = V + U

El coeficiente de restitución es la relación entre las velocidades relativas después y antes del choque, cambiada de signo.

e = 0,5 = - (V - U) / [4,0 - (- 2,0)]; queda:

3,0 = - V + U

Sumamos con la anterior; se cancela V

2,0 U = 5,0; U = 2,5 m/s

V = 2,0 - U = 2,0 - 2,5 = - 0,50 m/s

Las dos esferas invierten sus velocidades

Energía inicial: Eci = 1/2 . 5,0 kg (4,0 m/s²) + 1/2 . 5,0 kg . (2,0 m/s)² = 100 J

Energía final: Ecf = 1/2 . 5,0 kg (0,5 m/s²) + 1/2 . 5,0 kg . (2,5 m/s)² = 32,5 J

La pérdida es 100 - 32,5 = 67,5 J

Saludos Herminio.