Conservación del momento lineal en las explosiones
Supongamos dos móviles de masas m1 y m2 inicialmente en reposo sobre un carril. En el instante inicial t=0, un mecanismo de disparo hace que el móvil de masa m1 se mueva hacia la izquierda con velocidad v1 y el móvil de masa m2 se mueva hacia la derecha con velocidad v2.
Tenemos un sistema aislado formado por dos partículas bajo la acción de una fuerza interna. Como las velocidades iniciales u1 y u2 son cero
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La conservación del momento lineal establece que
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El balance energético
m1·(-v1)+m2·v2=0
Actividades
El programa interactivo genera un número aleatorio que representa la cantidad desconocida Q de energía en la explosión que se transforma en energía cinética de los dos fragmentos
Se introduce
- la masa del primer móvil m1 en el control titulado Masa izquierda
- la masa del segundo móvil m2 en el control titulado Masa derecha
Se pulsa el botón titulado Nuevo
Se provoca la expolsión que hace que los dos fragmentos se alejen uno del otro con velocidades constantes v1 y v2 respectivamente.
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En la parte superior izquierda, se mide el tiempo t tras la explosión
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En la parte derecha, se representa la energía Q y cómo se distribuye entre los dos móviles.
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Se mide la velocidad v1 y v2 de cada uno de los móviles después de la exposión
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Se calcula el valor de Q y cómo se distribuye esta energía entre los dos móviles.
Ejemplo:
m1=1, m2=3
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Conservación del momento lineal
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Balance energético
1·v1=3·v2
La energía de la explosión se reparte del siguiente modo
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4.5/6=0.75, o bien, 75% para el primer móvil
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1.5/6=0.25, o bien, 25% para el segundo móvil
Las distancias x1 y x2 de los móviles a los extremos del carril de longitud 1 m en la situación inicial es
Lo que nos da x1=0.75 y x2=0.25