Question

Un camión de 2000 kg que viaja a 10 m/s choca contra un automóvil de 1200 kg que inicialmente estaba en reposo ¿cual es la velocidad del choque si se mantienen juntos? ¿Cual es la pérdidas en términos de energía cinética?

Answer 1

a ) Velocidad después del choque

Se ocupa la fórmula de conservación del momentum, pero de tipo plástico

Fórmula

m1 * v1 + m2 * v2 = v3 ( m1 + m2 )

,

Datos

1 ) Antes del choque

,

l ) Sujeto 1

Masa 1 ( M1 ) = 2000 Kg

Velocidad 1 ( V1 ) = 10 m/ s

,

ll ) Sujeto 2

Masa ( M2 ) = 1200 Kg

Velocidad 2 ( V2 ) = 0 m/ s, debido a que permanece en reposo.

,

2 ) Después del chpque

Las masas se mantienen, pero cambian su velocidad

,

Reemplazar

M1 * V1 + M2 * V2 = V3( M1 + M2 )

2000 kg * 10 m/ s + 1200 kg * 0 m/ s = V3 ( 1200 kg + 2000 kg )

20000 + 0 = V3( 3200 )

20000 = V3 * 3200

V3 = 6,25 m/ s,                    por lo que la velocidad con la que se mueven los móviles luego dle choque es de 6,25 m/ s.

,

Respuesta, la velocidad con la que salen los dos móviles después del choque es de 6,25 m/ s.

,

,

b ) Pérdida de energía cinética

l ) Antes del choque

Fórmula

Ec = m * ( v^ 2 ) / 2

En esta situación sólo se ocupa en el caso del camión, ya que el automóvil está en reposo.

,

Datos

Masa ( m ) = 2000 kg

Velocidad ( V ) = 10 m/ s

,

Reemplazar

Ec = m * ( v^ 2 )/ 2

Ec = 2000 kg * ( 10 m/ s)^ 2 / 2

Ec = 2000 * 100/ 2

Ec = 100000 J,     por lo que la energía cinética es de 100000 J.

,

Se obtuvo que la energía cinética antes del choque es de 100000 J.

,

ll ) Después del choque

Fórmula

Ec = m * ( v^ 2 )/ 2

En este caso es de tipo plástico

Ec = ( M1 + M2 ) * v^ 2/ 2

,

Datos

Masa 1 y 2 = 1200 kg y 2000 kg

Velocidad 3 ( V3 ) = 6,25 m/ s

,

Reemplazar

Ec = ( M1 + M2 ) * ( v^ 2 )/ 2

Ec = ( 2000 kg + 1200 kg ) * ( 6,25 m/ s )^ 2 / 2

Ec = 3200 * 39,06/ 2

Ec = 62500 J,                por lo que la energía cinética luego dle choque es de 62500 J.

,

Se obtuvo que la energía cinética luego del choque es de 62500 J.

,

,

Finalmente sólo se restan estos dos resultados, quedando

100000 J - 62500 J =

37500 J

,

Respuesta, la pérdida de energía cinética fue de 37500 J.