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Péndulo de Newton


En este experimento se comprueba la conservación de la cantidad de movimiento antes y después de los choques inelásticos de varias masas iguales en diferentes combinaciones.



Enlace al guión de laboratorio.

Material

- 4 soportes
- 4 nueces y dos varillas largas
- 5 bolas con enganche e hilo
- Cinta adhesiva

.



Las bolas deben ser iguales y con un punto de enganche en el que sujetar el hilo.

Comentarios a la preparación del montaje

La principal dificultad está en lograr que todas las bolas oscilen bien alineadas.
El ajuste se hace en dos fases: - Primero se cuelgan las bolas de un hilo doble de forma que queden aproximadamente a la misma altura. - Después se hace girar los dos lazos de cada bola sobre las barras horizontales hasta que ambos lados del hilo queden igual de largos y la bola quede a la misma altura que las demás.
El giro de cada par de lazos se hace en sentidos opuestos, de forma que cada hilo quede en la parte interior de las barras paralelas.
Tras cada ajuste, se hace chocar la bola con las demás para comprobar que está bien alineada y no sale lateralmante tras el choque.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Familiarizarse con los choques unidimensionales inelásticos.
- Comprobar experimentalmente la conservación de la cantidad de movimiento.
- Observar tanto la conservación inicial de la energía cinética como su disipación tras sucesivos choques.

Al utilizar masas iguales, este experimento muestra uno de los casos más simples de choques unidimensionales. Es conveniente relacionarlo con el choque centrado de una bola de billar contra otra bola igual en reposo y luego mostrar las diferencias con los choques bidimensionales de la mesa de billar.
No es fácil entender que en el choque hay deformaciones que convierten energía mecánica en energía interna y que aumenta la temperatura. Al ser lar bolas metálicas tienden a considerarlas perfectamente rígidas.
Es importante hacer hincapié en que hay dos leyes de conservación en juego, la de la cantidad de movimiento y la de la energía. En lo que se refiere a la energía mecánica, hay que señalar que no "se disipa", sino que se convierte en otras formas de energía.



Montaje del experimento

Bolas con hilo doble

Montaje inicial de las bolas.


Final de la primera parte del montaje.

Sujección de los lazos con cinta en el ajuste final.
Choque de una sola bola desde un lado
Choque de dos bolas desde un lado
Choque de tres bolas desde un lado
Choque de una bola desde cada lado
Choque de dos bolas desde cada lado
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