2.1. Choques o colisiones


Elaboración propia

 

En Física un choque es cualquier interacción muy intensa y de corta duración.

Según esto son choques la interacción entre dos coches o entre dos bolas de billar, pero también lo son la interacción entre un arma y su proyectil en el momento del disparo o una explosión en la que un cuerpo se rompe en varios trozos, como sucede en los fuegos artificiales.

Una peculiaridad de los choques es que la cantidad de movimiento del sistema no varía. y para ver esto vamos a considerar el choque entre dos partículas. Mientras dura la interacción, de acuerdo con la tercera ley de Newton, cada una ejerce una fuerza sobre la otra que cumple la condición:

y aplicando la segunda ley de Newton a cada partícula: 

  y   , por tanto:

 

, es decir .

Deducimos de esta última expresión que:

Choques
Imagen de elaboración propia
Por tanto, el momento lineal que ha perdido una partícula lo ha ganado la otra y el momento lineal total del sistema no cambia:

esto quiere decir que la cantidad de movimiento del sistema antes del choque es igual que la cantidad de movimiento del sistema tras el choque:

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Un niño de 45 kg, que está subido en su monopatín de 3 kg de masa, lleva en las manos una pelota de 2 kg. Está parado y lanza la pelota a un compañero con una velocidad de 5 m/s. ¿Qué le sucederá al muchacho?


Icono de IDevice de pregunta AV - Pregunta de Elección Múltiple
Dos patinadores, uno de 60 kg y el otro de masa desconocida, se encuentran juntos, en reposo, antes de empezar a patinar. Empiezan el movimiento empujándose uno a otro. El primero sale con una velocidad de 18 km/h y el segundo con una velocidad de 4 m/s en sentido contrario. ¿Cuál es la masa del segundo patinador?
  
60 kg
48 kg
75 kg
80 kg

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Un niño de 45 kg y una niña de 35 kg están patinando en la pista de hielo. La niña está inicialmente parada y el niño se mueve con una velocidad v. El niño choca accidentalmente con la niña, que recorre 10 m hasta pararse. Si el niño recorre 5 m hasta que se para, en el mismo sentido, y ambos tardan 10 s en hacerlo, ¿cuál es la velocidad v del niño cuando choca con la niña?