Presentación1

profesora William Velesaca 5 to A

1. Choque (física) El choque se define como la colisión entre dos o más cuerpos. Un choque físico o mecánico es percibido por una repentina aceleración o desaceleración causada normalmente por un impacto, por ejemplo, de una gota de agua, aunque también una explosión causa choque; cualquier tipo de contacto directo entre dos cuerpos provoca un choque. Lo que mayormente lo caracteriza es la duración del contacto que, generalmente, es muy corta y es entonces cuando se transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos. Un choque suele medirse con un acelerómetro. Esto describe un choque de pulso, como una parcela de aceleración en función del tiempo. La aceleración se puede tomar en unidades de metro por segundo al cuadrado. A menudo, por conveniencia, la magnitud de un choque se mide como un múltiplo de la aceleración de la (gravedad),  g , que tiene un valor de 9,80665 m.s -2  a nivel del mar. Así, un choque de "20 g " es equivalente a aproximadamente 196 m/s 2 . Un choque puede ser caracterizado por la aceleración máxima, la duración y la forma del pulso de choque (la mitad seno, triangular, etc.)    

2. Colisiones En una colisión intervienen dos objetos que ejercen fuerzas mutuamente. Cuando los objetos están muy cerca entre si o entran en contacto, interaccionan fuertemente durante un breve intervalo de tiempo. Las fuerzas de éste tipo reciben el nombre de  fuerzas impulsivas  y se caracterizan por su acción intensa y breve. Un caso de este tipo de interacción, por ejemplo, es la colisión de dos carros que lleven montados parachoques magnéticos. Estos interactúan incluso sin llegar a tocarse, es lo que se considera colisión sin contacto. Las fuerzas que se ejercen mutuamente son iguales y de sentido contrario. Si el choque es elástico se conservan tanto el  momento lineal  como la  energía cinética  del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque. Si el choque es inelástico la energía cinética no se conserva y, como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su  temperatura . Según la  segunda ley de Newton  la fuerza es igual a la variación del momento lineal con respecto al tiempo. Si la fuerza resultante es cero, el momento lineal constante. Ésta es una ley general de la Física y se cumplirá ya sea el choque elástico o inelástico. En el caso de un choque: Esto supone, en el caso especial del choque, que el momento lineal   antes de la interacción será igual al momento lineal   posterior al choque. Para caracterizar la  elasticidad  de un choque entre dos masas se define un  coeficiente de restitución  como:

3. Este coeficiente varía entre 0 y 1, siendo 1 el valor para un choque totalmente elástico y 0 el valor para uno totalmente plástico o inelástico. Efectos de choque La mecánica de choque tiene el potencial de dañar, deformar, etc : Un cuerpo frágil se puede fracturar. Por ejemplo, dos copas de cristal pueden romperse en caso de colisión una contra el otra. Una cizalla en un motor está diseñada para la fractura con cierta magnitud de choque. Un objeto  dúctil  se puede doblar por una conmoción (deformar). Por ejemplo, una jarra de cobre se puede curvar cuando cae en el suelo.

4. Algunos objetos no se dañan por un único choque, pero si se produce  fatiga  en el material con numerosas repeticiones de choques de bajo nivel . Un efecto de choque puede resultar sólo daños menores, que pueden no ser críticos para su uso. Sin embargo, daños menores  acumulados  de varios efectos de choques, eventualmente resultarán en que el objeto sea inutilizable. Un choque puede no producir daño aparente de inmediato, pero podría reducir la vida útil del producto: la  fiabilidad  se reduce. Algunos materiales como los  explosivos  se pueden  detonar  con mecánicas de choque o impacto.

5. Choque elástico Mientras la radiación de  cuerpo negro  no escape de un sistema, los  átomos  en  agitación térmica  experimentan esencialmente  colisiones elásticas . En promedio, los átomos rebotan entre sí manteniendo la misma  energía cinética  después de cada colisión. Aquí, los átomos de  helio   a temperatura  ambiente se muestran retrasados dos trillones de veces. Cinco átomos están coloreados de rojo para facilitar el seguimiento de sus movimientos. En  física , se denomina  choque elástico  a una colisión entre dos o más cuerpos en la que éstos no sufren deformaciones permanentes durante el impacto. En una colisión elástica se conservan tanto el  momento lineal  como la  energía cinética  del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque. Las colisiones en las que la energía no se conserva producen deformaciones permanentes de los cuerpos y se denominan  inelásticas . [ editar ]Choque perfectamente elástico

6. Dos masas iguales chocan elásticamente. Choque elástico entre dos cuerpos de distinta masa moviéndose con igual  rapidez  en sentidos opuestos. Choque elástico entre dos monedas. En  mecánica  se hace referencia a un  choque perfectamente elástico  cuando en él se conserva la  energía cinética  del sistema formado por las dos  masas  que chocan entre sí. Para el caso particular que ambas masas sean iguales, se desplacen según la misma recta y que la masa chocada se encuentre inicialmente en reposo, la energía se transferirá por completo desde la primera a la segunda, que pasa del estado de reposo al estado que tenía la masa que la chocó.

7. Consideraciones Cuando las pruebas de laboratorio, la experiencia sobre un terreno, o de  ingeniería  indica que un objeto puede ser dañado por un choque, debería considerarse tener algunas precauciones: Reducir y controlar la fuente de entrada del choque (origen). Modificar el objeto para mejorar su  resistencia  o mejorar el control del choque. Usar  amortiguadores  o algún material que absorba el golpe (como materiales muy deformables) a fin de controlar la transmisión del choque sobre el objeto, esto reduce el pico de aceleración y amplía la duración del choque. Plan de fracasos: Aceptar algunas pérdidas. Tener sistemas redundantes; utilizar los más seguros; etc.

8. En otros casos se dan situaciones intermedias en lo referido a las velocidades de ambas masas, aunque siempre se conserva la energía cinética del sistema. Esto es consecuencia de que el término "elástico" hace referencia a que no se consume energía en deformaciones plásticas, calor u otras formas. Los choques perfectamente elásticos son idealizaciones útiles en ciertas circunstancias, como el estudio del movimiento de las bolas de  billar , aunque en ese caso la situación es más compleja dado que la energía cinética tiene una componente por el movimiento de traslación y otra por el movimiento de rotación de la bola.

9. Choque Elástico

10. Choque inelástico Fotografía de alta exposición de una pelota que rebota tomada con una luz estroboscópica a 25 imágenes por segundo. El hecho de que la altura alcanzada en los rebotes sea cada vez menor se debe principalmente a que el choque entre la pelota y el suelo es inelástico. Un  choque inelástico  es un tipo de  choque  en el que la  energía cinética  no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su  temperatura . En el caso ideal de un choque perfectamente inelástico entre objetos macroscópicos, éstos permanecen unidos entre sí tras la colisión. El marco de referencia del  centro de masas permite presentar una definición más precisa. La principal característica de este tipo de choque es que existe una disipación de energía, ya que tanto el trabajo realizado durante la deformación de los cuerpos como el aumento de su  energía interna  se obtiene a costa de la energía cinética de los mismos antes del choque. En cualquier caso, aunque no se conserve la energía cinética, sí se conserva el  momento lineal  total del sistema.