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Un disco de hockey B descansa sobre hielo liso y es golpeado por otro disco A, que viajaba a 40?

Un disco de hockey B descansa sobre hielo liso y es golpeado por otro disco A, que viajaba a 40. 0 m / s y se desvía 30. 0° respecto a su dirección original (ver figura). B adquiere una velocidad a 45. 0º respecto a la velocidad original de A. Los discos tienen la misma masa, a) Calcule la rapidez de cada uno después del choque, b) ¿Qué fracción de la energía cinética original de A se disipa durante el choque?

Mejor respuesta

8

El ejercicio es un caso de choque elástico en dos direcciones⇒ porque se mueven en distintas direcciones después de la colisión

Utilizando el principio de conservación de cantidad de movimiento :

m1 * VAi + m2 * VBi = m1 * VAf + m2 * VBf

Como el disco B estaba en reposo⇒ VBi = 0 m / s

Y las masas son iguales : m1 = m2 (se anulan)

La ecuación en la dirección horizontal :

(40 m / s i) = VAf * cos(30°) + VBf * cos( - 45°)

VAf = [ - (√2 / 2) * (VBf) + (40 m / s i) ] / cos(30°)

La ecuación en la dirección vertical :

0 = VAf * sen(30°) + VBf * sen( - 45°)

(√2 / 2) * (VBf) = VAf * sen(30°)

VAf = (√2 / 2) * (VBf) / sen(30°)

igualando las ecuaciones

(√2 / 2) * (VBf) / sen(30°) = [ - (√2 / 2) * (VBf) + (40 m / s i) ] / cos(30°)

(1, 22) * (VBf) = ( - √2 / 2) * (VBf) + 40 m / s

40 = (√2 / 2) * (VBf) + (1, 22) * (VBf)

VBf = 40 / (1, 93)

VBf = 20, 76 m / s⇒ rapidez del disco B después de la colisión

VAf = (√2 / 2) * (20, 76 m / s) / sen(30°)

VAf = 29, 36 m / s⇒ rapidez del disco A después de la colisión.