Liceo Nº 3 I.D.A.L Alejandro González Gustavo Mango Rosario Suárez Con la colaboración de Alejandro Tapia y Manuel Tolosa.

MESA DE TEJO ANÁLISIS DE UN CHOQUE

Nuestro propósito es mostrar cómo producir, registrar y analizar un choque en dos dimensiones en el laboratorio.

Material requerido Mesa de tejo.Mesa de tejo. Cámara digital.Cámara digital. Soporte para cámara.Soporte para cámara. Lámpara.Lámpara. Tejos.Tejos. Ordenador con sofware logger pro.Ordenador con sofware logger pro.

Algunos objetivos posibles Verificar la conservación de la cantidad de movimiento de un sistema aislado mediante un choque en dos dimensiones. Verificar la conservación de la cantidad de movimiento de un sistema aislado mediante un choque en dos dimensiones. Determinar los impulsos sufridos por cada cuerpo durante un choque y verificar el principio de acción-reacción. Determinar los impulsos sufridos por cada cuerpo durante un choque y verificar el principio de acción-reacción. Determinar el impulso externo aplicado por la banda sobre el tejo. Determinar el impulso externo aplicado por la banda sobre el tejo.

Manipulación del dispositivo. Montar la mesa de tejo sobre una superficie horizontal y asegurarse que quede nivelada.Montar la mesa de tejo sobre una superficie horizontal y asegurarse que quede nivelada. Fijar la cámara digital de tal forma que permita filmar desde arriba la superficie de la masa de tejo.Fijar la cámara digital de tal forma que permita filmar desde arriba la superficie de la masa de tejo. Colocar la lámpara para que la superficie a filmar quede bien iluminada.Colocar la lámpara para que la superficie a filmar quede bien iluminada.

Detalles a tener en cuenta. Marcar una distancia que aparezca en la filmación y registrar su medida. Marcar una distancia que aparezca en la filmación y registrar su medida. Marcar el centro de los tejos con un color que resalte. Marcar el centro de los tejos con un color que resalte.

Programa Logger pro. El programa permite: 1.Avanzar la filmación cuadro a cuadro e ir marcando la posición del centro del tejo. 2.Conocer el tiempo entre imágenes consecutivas 3.Obtener las gráficas posición-tiempo por componentes para cada uno de los tejos. 4.Determinar el valor de las componentes de la velocidad de cada tejo antes y después del choque. 5.Sumar las componentes para obtener la velocidad de cada tejo antes y después de chocar.

Opciones para el análisis Importar la imagen con las posiciones marcadas a un documento de Word, agrandar e imprimir en papel para analizar Importar la imagen con las posiciones marcadas a un documento de Word, agrandar e imprimir en papel para analizar Imprimir las direcciones de las velocidades en papel y determinar las cantidades de movimiento a partir de las velocidades calculadas con logger pro. Imprimir las direcciones de las velocidades en papel y determinar las cantidades de movimiento a partir de las velocidades calculadas con logger pro. Utilizar las componentes de cada velocidad y verificar la conservación de la cantidad de movimiento en cada dirección. Utilizar las componentes de cada velocidad y verificar la conservación de la cantidad de movimiento en cada dirección. Proyectar la imagen con cañón en el pizarrón y obtener las direcciones de las velocidades. Proyectar la imagen con cañón en el pizarrón y obtener las direcciones de las velocidades.

Analizamos un choque comparando impulsos

Imagen extraída desde el logger pro

Copiamos las posiciones en Word 13,2cm  t=1/15s

Dibujamos los vectores cantidad de movimiento 13,2cm  t=1/15s

Determinamos los impulsos sobre cada disco 13,2cm  t=1/15s

Análisis de un choque por componentes

Graficamos posición-tiempo con el programa

Gráfica X = f(t)

GráficaY = f(t)

Gráfica X 2 = f(t)

GráficaY 2 = f(t)

Obtenemos las componentes de las velocidades a partir de las gráficas

Representamos las componentes de las cantidades de movimiento

Síntesis Tanto la manipulación del dispositivo como el manejo del programa no ofrecen grandes dificultades. En los casos analizados se obtuvieron resultados con una incertidumbre relativa menor al 10%. En esta oportunidad no se presentó el análisis del choque contra la banda dado el tiempo disponible para la exposición aunque se obtuvieron resultados interesantes.