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Descripción de las
condiciones de la foto
En la foto se observa desde una posición cenital (arriba) el choque entre dos
esferas metálicas.
La primera de ellas se deja caer por un plano inclinado que posee un rail y que
apunta en dirección de la otra esfera.
La segunda esfera está inicialmente en reposo y sobre ella choca la primera,
saliendo las dos en movimiento después del choque.
Medidas a realizar sobre
la foto
Es necesario un factor de conversión c que pase
las medidas de la foto a cantidades reales en metros. En este caso se obtuvo
c=0,05/30.
Se debe conocer la duración del intervalo de tiempo
Dt
que hay entre cada dos posiciones.
De las esferas se necesitan sus masas m1
y m2 en Kg.
De cada uno de los tres trayectos que se observan en la foto, el de la bola 1
antes del choque y los dos de después del choque (de la bola 1 y de la 2), se
necesitan 5 datos:
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Posición anterior X de
la esfera (pixles) |
Xa |
|
Posición anterior Y de
la esfera (pixles) |
Ya |
|
Posición posterior X de
la esfera (pixles) |
Xp |
|
Posición posterior Y de
la esfera (pixles) |
Yp |
|
Nº de intervalos de
tiempo entre esas dos posiciones |
n |
Cálculo de fórmulas
 Las componentes de la
velocidad en cada eje se calculan restando coordenadas y dividiendo por el
tiempo transcurrido entre las posiciones anterior y posterior:
Con ello se puede obtener el módulo y el ángulo del vector velocidad
  
Las cantidades de
movimiento o los momentos lineales son:
La suma de los momentos
lineales da el momento lineal total:
 
 El módulo del momento
lineal total y el ángulo son
Por último la energía
cinética se calcula como:
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Ejemplo de hoja de
cálculo obtenida con los datos de |
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una fotografía
estroboscópica de un choque entre dos esferas |
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foto nº : |
19 |
carrete nº : |
5 |
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CHOQUE ENTRE DOS ESFERAS |
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Factor de conversión de
pixel a metros |
c |
0,00167 |
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intervalo de tiempo
entre dos destellos (s) |
Dt |
0,023 |
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masa en Kg de la esfera
1 (inicialmente móvil) |
m1 |
0,01635 |
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masa (Kg) de la esfera 2
(inicialmente en reposo) |
m2 |
0,00840 |
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CONDICIONES ANTERIORES
AL CHOQUE |
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Esfera 1 |
Esfera 2 |
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Posición anterior X de
la esfera (pixles) |
Xa |
201 |
278 |
|
|
Posición anterior Y de
la esfera (pixles) |
Ya |
137 |
149 |
|
|
Posición posterior X de
la esfera (pixles) |
Xp |
264 |
278 |
|
|
Posición posterior Y de
la esfera (pixles) |
Yp |
137 |
149 |
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|
Nº de intervalos de
tiempo entre esas dos posiciones |
n |
4 |
4 |
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|
Velocidad X antes del
choque (m/s) |
Vxo |
0,105 |
0,000 |
|
|
Velocidad Y antes del
choque (m/s) |
Vyo |
0,000 |
0,000 |
|
|
Módulo de la Velocidad
antes del choque (m/s) |
Vo |
0,105 |
0,000 |
|
|
Ángulo de la Velocidad
con el semieje +X (grados) |
ao |
0,0 |
#¡DIV/0! |
TOTAL |
|
Momento lineal X antes
del choque (Kg.m/s) |
Pxo |
0,00172 |
0,00000 |
0,00172 |
|
Momento lineal Y antes
del choque (Kg.m/s) |
Pyo |
0,00000 |
0,00000 |
0,00000 |
|
Módulo del Momento
lineal antes del choque (Kg.m/s) |
Po |
0,00172 |
0,00000 |
0,00172 |
|
Ángulo del Momento
lineal con el semieje +X (grados) |
ao |
0,0 |
#¡DIV/0! |
0,0 |
|
Energía cinética antes
del choque |
Ecin |
0,0000901 |
0,0000000 |
0,0000901 |
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