contestada

La magnitud y dirección de las velocidades de dos pelotas idénticas sin fricción antes de que choquen entre sí son como se indica en la figura. Suponiendo que e = 0.90, determina la magnitud y dirección de la velocidad de cada pelota después del impacto.

La magnitud y dirección de las velocidades de dos pelotas idénticas sin fricción antes de que choquen entre sí son como se indica en la figura Suponiendo que e class=

Respuesta :

Hay dos consideraciones.

  1. Se conserva el momento lineal del sistema.
  2. El coeficiente de restitución es la relación entre la velocidad relativa después del choque y antes, cambiada de signo

1. Siendo magnitudes vectoriales, corresponde su estudio por coordenadas. Además, siendo las masas iguales, se cancelan de las relaciones. Omito las unidades.

En el eje x:

30 cos30° - 40 cos60° = Vax + Vbx

Nos queda aproximadamente:

6 = Vax + Vbx (*)

2. Por el coeficiente de restitución:

0,9 = - (Vax - Vbx) / [26 - (- 20)]

Nos queda: 0,9 = - (Vax - Vbx) / 46

O bien:

- 41,4 = Vax - Vbx (**)

Del sistema lineal (*) y (**), resultan:

Vax = - 17,7 ft/s, Vbx = 23,7 ft/s

En el eje y:

1) 30 sen30° + 40 sen60° = Vay + Vby

Nos queda aproximadamente:

50 = Vay + Vby (***)

2) 0,9 = - (Vay - Vby) / (15 - 34,6)

O bien:

17,64 = Vay - Vby (****)

Del sistema lineal (***) y (****), resultan:

Vay = 33,8 ft/s, Vby = 16,2 ft/s

Magnitud de la velocidad de cada una.

Va = √(17,7² + 23,7²) ≅ 29,6 ft/s

Vb = √(33.8² + 16,2²) ≅ 37,5 ft/s

Dirección de las velocidades, respecto de eje x:

Para A, Ф = arctg(23,7 / 17,7) ≅ 53° con el eje x negativo.

Para B, Ф = arctg(16,2 / 33,8) ≅ 27° con el eje x positivo.

Revisa por si hay errores. Es más importante el procedimiento.

Saludos