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Curso: Física avanzada 1 (AP Physics 1) > Unidad 6
Lección 3: Colisiones inelásticasRepaso de colisiones inelásticas
Repasa las habilidades y los conceptos clave para el estudio de las colisiones inelásticas. Comprende cómo determinar si una colisión es elástica o inelástica.
Términos clave
| Término (símbolo) | Significado | |
|---|---|---|
| Colisión inelástica | Colisión en la que se conserva el momento pero no la energía cinética. | |
| Colisión totalmente inelástica | Colisión donde los objetos se pegan y tienen la misma velocidad final. También se le llama colisión perfectamente inelástica. | |
| Explosión | Colisión inelástica inversa donde se conserva el momento y la energía cinética aumenta. |
¿Cómo determinar si una colisión es elástica o inelástica?
Si los objetos se quedan pegados, la colisión es perfectamente inelástica. Cuando los objetos no se quedan pegados, podemos averiguar el tipo de colisión al calcular la energía cinética inicial y compararla con la energía cinética final. Si la energía cinética es la misma, la colisión es elástica. Si la energía cinética cambia, la colisión es inelástica, independientemente de si los objetos se quedan pegados o no. En cualquier caso, para las colisiones en las que no hay una fuerza externa, el momento se conserva.
Ejemplos de colisiones inelásticas
El péndulo balístico es un dispositivo en el que un proyectil, por ejemplo una bala, es disparado contra un pesado bloque de madera inmóvil que está suspendido. La energía cinética se transforma en calor y sonido, y una parte se utiliza para deformar el bloque. Sin embargo, el momento se conserva. En consecuencia, el bloque oscila a cierta velocidad después de la colisión.
Podemos usar estas dos leyes de conservación para encontrar incógnitas diferentes, dependiendo de qué variables se nos den. Por ejemplo, podemos utilizar la altura máxima de la oscilación para determinar la energía cinética del bloque después de la colisión; luego usando la conservación del momento podemos encontrar la rapidez inicial del proyectil.
Otro ejemplo de una colisión inelástica es dejar caer una bola de arcilla. Una bola de arcilla que se deja caer no rebota, sino que pierde energía cinética al deformarse cuando golpea el suelo, lo que la hace cambiar de forma. De la misma manera, los automóviles están diseñados para aplastarse cuando chocan. En un accidente parte de la energía cinética inicial del automóvil se transforma en calor, sonido y en la deformación del coche.
Errores conceptuales comunes
- Las personas a veces piensan que los objetos deben quedarse pegados en una colisión inelástica. Sin embargo, esto solo ocurre durante una colisión perfectamente inelástica. Los objetos también pueden rebotar entre sí o explotar, y la colisión se sigue considerando como inelástica siempre que la energía cinética no se conserve.
- A veces las personas piensan que solo la energía cinética se pierde durante las colisiones inelásticas. Las colisiones se consideran inelásticas cuando la energía cinética no se conserva, pero puede deberse a una pérdida o una ganancia de energía cinética. Por ejemplo, en una colisión de tipo explosión, la energía cinética aumenta.
- Es común que la gente trate de conservar la energía en una colisión. Solo podemos hacerlo si se nos dice que la colisión es perfectamente elástica.
Aprende más
Para explicaciones más profundas de colisiones inelásticas, ve nuestro video de colisiones elásticas e inelásticas.
Para comprobar tu comprensión y trabajar hacia el dominio de estos conceptos, echa un vistazo a las propiedades de las colisiones elásticas e inelásticas.
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