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PÉNDULO DE NEWTON

Temas
  • Conservación de Momentum Lineal

  • Conservación de Energía

Descripción

En este experimento se muestra la conservación de energía y momentum lineal en choques en un sistema aislado (Péndulo de Newton).

Explicación y Teoría

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Al analizar una colisión en sí, por conservación del momentum lineal y conservación de energía se tiene respectivamente que:

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Estas ecuaciones pueden ser reescritas como:

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Dividiendo (4)/(3), se obtiene que:

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Reordenando podemos reconocer el coeficiente de restitución, cuyo valor es 1 para un choque elástico

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Si combinamos la ecuación (5) con la (1), es posible obtener la velocidad final de cada cuerpo:

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Ahora, llevando esto a nuestro caso, tenemos que todas las masas son iguales y al analizar el choque entre dos conjuntos (de una o más bolitas), uno se encuentra en reposo y el otro con velocidad v antes del choque. Luego, reemplazando en las ecuaciones anteriores, el problema se simplifica a que justo después de la colisión deben haber la misma cantidad de bolitas con cierta velocidad que las que habían justo antes de esta. Cabe destacar que la relación entre la velocidad y altura alcanzada por cada bolita se rige por simple conservación de energía, en donde la energía cinética se trasnforma en potencial y viceversa:

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