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Mensaje 21 Mar 10, 00:30  17330 # 1



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Asidu@ PREU

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65- Un bloque de masa m que está sobre una superficie horizontal rugosa recibe una velocidad inicial v0. Después de moverse una distancia d, tiene una colisión elástica de frente con un bloque  de masa 2m. ¿Qué distancia se mueve el segundo bloque antes de detenerse? (suponga que el coeficiente  de fricción μc es el mismo para ambos bloques).

63- Un neutrón en un reactor es sometido a una colisión elástica de frente con un átomo de carbono que inicialmente está en reposo. (La masa del núcleo de carbono es unas 12 veces la del neutrón). a) ¿Qué fracción de la energía cinética del neutrón se transfiere al núcleo de carbono? b) Si la energía cinética inicial del neutrón es 1,6 x 10-13 J, encuentre su energía cinética final y la energía cinética del núcleo de carbono después de la colisión.
          
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Mensaje 21 Mar 10, 16:29  17343 # 2


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 Enunciado 

65- Un bloque de masa m que está sobre una superficie horizontal rugosa recibe una velocidad inicial vo. Después de moverse una distancia d, tiene una colisión elástica de frente con un bloque  de masa 2m. ¿Qué distancia se mueve el segundo bloque antes de detenerse? (suponga que el coeficiente  de fricción μc es el mismo para ambos bloques).



Hola,

La energía después de recorrer una distancia 'd' es la cinética inicial menos el trabajo de rozamiento. En este caso la N (normal) coincide con P (m·g)

E'c₁ (antes impacto) = Eco - Wroz = ½·m·vo² - μ·m·g·d = ½·m·v'₁²    =>   v'₁² = 2·m·g

Ahora aquí sustituimos V₁ = v'₁    y   V₂ = 0

       (m₁ - m₂)·V₁ + 2m₂·V₂
U₁ = --------------------------
                m₁ + m₂

        2m₁·V₁ + (m₂ - m₁)·V₂
U₂ = -------------------------
                 m₁ + m₂

Sacamos U₁ y U₂:

La energía cinética de salida se convierte en calor por fricción:

½·M·U = μ·M·g·d'      despejar d' (hacerlo para ambas bolas con sus masas)


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Mensaje 21 Mar 10, 17:26  17345 # 3


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 Enunciado 

63- Un neutrón en un reactor es sometido a una colisión elástica de frente con un átomo de carbono que inicialmente está en reposo. (La masa del núcleo de carbono es unas 12 veces la del neutrón). a) ¿Qué fracción de la energía cinética del neutrón se transfiere al núcleo de carbono? b) Si la energía cinética inicial del neutrón es 1,6 x 10-13 J, encuentre su energía cinética final y la energía cinética del núcleo de carbono después de la colisión.



M = 12m  (m es masa neutrón)

En general:

Ec = ½·m·v² = ½·m²·v²/m = P²/2m     =>    P = √2mEc

Eco = Ec₁ + Ec₂

Po = √2mEco = √2mEc₁ + √2MEc₂

Aplicado a nuestros datos:

Eco = Ec₁ + Ec₂

Po = √2mEco = √2mEc₁ + √24mEc₂


Eco = Ec₁ + Ec₂

Po = √Eco = √Ec₁ + √12Ec₂

Esto son dos ecuaciones con dos incognitas.

La fracción de energía transferida por el neutrón es:

(Eco - Ec₁)/Eco


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