choque entre dos cuerpos

Cuando se produce el choque entre dos cuerpos, se pueden dar un sinnúmero de posibilidades según la dirección y sentido de movimiento que tengan ambos, antes del mismo.
De todas ellas y para acotar el problema, vamos a considerar que los cuerpos se mueven en la misma dirección y sentido.
Debemos entonces decir que el choque puede ser desde totalmente elástico hasta totalmente plástico. Se dice que es elástico cuando la energía del sistema (ambos cuerpos) antes y después del choque se mantiene constante.
En cambio el choque será plástico cuando la energía después de producido el mismo es menor que antes; es decir: Ec (después) < Ec (antes).
La energía perdida en el choque es debida a lo que denominamos trabajo de deformación (concretamente deformación de la chapa de ambos vehículos).
Otra característica de este último es que después del mismo ambos cuerpos se mueven unidos como una sola masa m = m1 + m2.
Para resolver este tipo de problemas (matemáticamente más sencillo) debemos definir una nueva magnitud vectorial llamada cantidad de movimiento que, designaremos con la letra “p” y que es igual al producto de la masa por la velocidad del cuerpo, es decir: p = m . v y que tendrá como unidad Kg . m/s ( no confundir ni con Newton, ni con Joule).

Principio de conservación de la cantidad de movimiento

En cualquier tipo de choque se verifica que p (final) = p (inicial) es decir que la cantidad de movimiento antes y después del choque se mantiene constante.
Aplicándola al caso del choque plástico se tendrá : p(1) + p(2) = p (1,2) o sea que nos queda: m1 . v1 + m2 . v2 = (m1 + m2) . v’ en donde v1 y v2 son las velocidades de cada cuerpo antes del choque y v’ le velocidad común para la masa (m1 + m2).
Se podrá observar que la velocidad después del choque tendrá un valor intermedio entre v1 y v2.

Acotaciones para la resolución de los problemas de choque plástico

Los problemas se resuelven con las mismas premisas que los anteriores de “trabajo y energía” salvo en el momento del choque donde debemos aplicar el principio de conservación de “p”. Esto implica que no podemos comparar la energía mecánica de dos puntos del recorrido (uno antes y otro después del choque) porque no estamos hablando de la misma masa.

Es decir antes del choque (m1 y m2 separados) y después del mismo (m1 y m2 juntos) podemos hablar de conservación o no de la energía, pero para vincular el instante antes y el posterior necesariamente debemos utilizar el principio de conservación de “p”.
Teniendo en cuenta esto, los problemas tendrán la misma facilidad de resolución que los anteriores o al menos no serán más complejos. Suerte !!!