CHOQUE ELÁSTICO E INELÁSTICO

Supóngase que se conocen las masas y las velocidades iniciales de dos cuerpos que chocan, y que se desea calcular sus velocidades después del choque. Si el choque es frontal, como se muestra en la figura, la siguiente ecuación proporciona una relación entre las velocidades de cada cuerpo.

Si el choque no es frontal las velocidades finales de cada cuerpo se tendrán que descomponer en sus correspondientes ejes X e Y.

En consecuencia, el teorema de la cantidad de movimiento no basta para determinar por completo las velocidades finales y precisamos disponer de mas información respecto al proceso del choque.

Si las fuerzas de interacción entre los cuerpos son conservativas, la energía cinética total es la misma antes y después del choque, y se dice que este es completamente elástico.

El caso opuesto al del choque completamente elástico es aquel en que los cuerpos quedan unidos y se mueven después del choque como un conjunto único. Este choque se denomina completamente inelástico.

EJEMPLO CHOQUE PERFECTAMENTE INELÁSTICO

EJEMPLO 1

Como dijimos antes, un choque perfectamente inelástico es aquel donde los dos cuerpos después del choque forman uno y se mueven en conjunto con una velocidad determinada.

Uno de los ejemplos mas comunes y fáciles de ver es el de un péndulo balístico, un péndulo balístico es un instrumento que se utiliza para medir la velocidad y fuerza de impacto de una bala, tiene la cualidad que cuando la bala impacta en el péndulo, esta queda adherida a el, provocando que el péndulo se mueva, como el cuerpo del péndulo y el de la bala quedan unidos, y se mueven en conjunto con una velocidad determinada, podemos decir que es una buena aproximación de un choque perfectamente inelástico

EJEMPLO 2

Supongamos que vamos por la ruta manejando nuestro vehículo, y se nos cruza en el camino un insecto "esos que quedan pegados en el vidrio", ¿que tipo de choque creen que seria?, claramente es un choque perfectamente inelástico, dado que la masa de el insecto se suma a la masa del vehículo y en conjunto después del choque los dos cuerpos se mueven en la misma dirección y con la misma velocidad.

EJEMPLO CHOQUE PERFECTAMENTE ELÁSTICO

Como dijimos antes, para que un choque sea perfectamente elástico la energía se debe conservar, esto quiere decir que después del choque los cuerpos no pierden energía ni en calor ni en deformaciones ni nada.

EJEMPLO 1

Supongamos dos bolas de billar, una impacta sobre la otra, en la situación inicial la bola A se encuentra en movimiento mientras que la bola B se encuentra en reposo, en la situación final, después del choque, la bola que se encuentra en movimiento es la bola B y la que esta perfectamente estática es la A, esto es un caso particular de los choques elásticos donde la totalidad de la energía cinética se traslada de un cuerpo a otro.

EJEMPLO 2

Dos bolas de billar, chocan entre si, las dos lo hacen con una velocidad determinada, después del choque ninguna de ellas pierden energía y rebotan manteniendo la misma velocidad inicial, lo que significa que no perdió energía en el choque.

FORMULAS CHOQUE ELÁSTICO E INELÁSTICO

En un choque elástico, tanto la energía como la cantidad de movimiento al inicio y al final del choque se conservan, lo que quiere decir que podemos establecer una igualdad como la siguiente.

Como se puede ver en las formulas, la cantidad de movimiento al inicio y al final es la misma, con lo cual podemos igualarla y obtener la relación entre las masas y las velocidades. Como la energía es conservativa también podemos establecer la siguiente igualdad.

REFERENCIAS

laplace.us.es