Se trata de un choque elástico.
Sean U y V las velocidades finales de la masas de 700 y 300 respectivamente
En los choques elásticos se conservan la cantidad de movimiento y la energía cinética.
De la conservación de la energía se deduce que la velocidad relativa antes del choque es igual y opuesta que después del choque
1) en el mismo sentido :
700 g .
6 m / s + 300 g .
4 m / s = 700 kg .
U + 300 kg .
V
6 m / s - 4 m / s = - ( U - V) ;
Hay un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas.
Vamos a resumirlas :
700 U + 300 V = 5400 - U + V = 2 ; V = U + 2 ; reemplazamos :
700 U + 300 (U + 2) = 5400
1000 U = 5400 - 600 = 4800
Por lo tanto la masa de 700 g tendrá una velocidad de 4, 8 m / s
La masa de 300 g : V = 4, 8 + 2 = 6, 8 m / s
Verificamos la conservación de la energía cinética :
1 / 2 .
700 .
6² + 1 / 2 .
300 .
4² = 15000 J
1 / 2 .
700 .
4, 8² + 1 / 2 .
300 .
6, 8² = 15000 J
Ambos cuerpos mantienen sus sentidos de desplazamientos.
2) en sentido contrario :
700 g .
6 m / s - 300 g .
4 m / s = 700 m / s .
U + 300 g .
V
6 m / s - ( - 4 m / s) = - (U - V)
O sea :
700 U + 300 V = 3000 - U + V = 10 ; V = 10 + U ; reemplazamos :
700 U + 300 (10 + U) = 3000
1000 U = 3000 - 3000 = 0 ; U = 0 m / s ; V = 10 m / s
La masa de 700 g queda en reposo después del choque
La masa de 300 g invierte su velocidad (positiva)
Verificamos conservación de la energía cinética (no interesan los sentidos de las velocidades)
1 / 2 .
700 .
6² + 1 / 2 .
300 .
4² = 15000 J
1 / 2 .
700 .
0 + 1 / 2 .
300. 10² = 15000 J
Saludos Herminio.