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miércoles, 13 de abril de 2011

Choques

Ondas de choques

Una experiencia muy sencilla de demostrar cómo la energía de una onda de choque puede ser transmitida sin desplazamiento de la materia. 

Material 
- 3 monedas
- Mesa
- 2 manos 
Procedimiento
Las monedas están dispuestos de modo que dos de ellas se tocan (1) y (2), mientras que la tercera (3)está a unos diez centímetros.

Con un dedo presionamos y sujetamos fuertemente la moneda del centro (2), para evitar que se mueva (nosotros tuvimos que sujetar la moneda central con el dedo pulgar mientras con los demás dedos nos agarramos al borde de la mesa). 

Entonces movemos rápidamente la moneda que está sola (3)y la chocamos contra la que mantenemos sujeta con el dedo.

La moneda contra la que hemos chocado no se mueve (puesto que la sujetamos), pero la otra moneda (2) que estaba al otro lado, se mueve.

Explicación 

El efecto de la onda de choque se ha transmitido a través de la moneda aunque no se haya podido desplazar; porque la energía de una onda de choque puede ser transmitida sin desplazamiento de la materia. Esta energía que se ha producido por el impacto se transmite a través de la moneda central en forma de onda y llega a la tercera moneda. 


2ª Experiencia: Más choques

Material
Bolas de croquet o fichas del juego de damas o con monedas. 
Procedimiento
Ponga las fichas formando una fila recta. La fila puede ser muy larga, pero las fichas deben estar necesariamente muy juntas y en contacto unas con otras. 
Sujetamos con un dedo la ficha del extremo y le damos un golpe en el canto con una regla de madera: saldra´disparada la última ficha (que esta al otro extremo), mientras las intermedias continúan en sus puestos. 

¿Qué sucede?
Es muy interesante observar lo que ocurre cuando una bola choca con una cadena de bolas en contacto mutuo que forman una fila recta. El golpe que recibe la bola que está en el extremo parece que pasa por la cadena, pero todas las bolas permanecen inmóviles en sus puestos y sólo la última, es decir, la más alejada del lugar del choque, sale despedida hacia un lado, ya que ella no tiene a quien transmitir el golpe y de quién recibirlo de vuelta. 

Explicación
Más sobre choques
Si se produce una colisión entre dos barcas, dos tranvías o dos bolas de croquet, sea esto un accidente o simplemente el desenlace de una jugada ordinaria, el físico denomina este hecho con la palabra "choque". 
El choque dura un brevísimo instante; pero si los cuerpos que chocan son, como suele ocurrir de ordinario, elásticos, en este instante tienen tiempo de ocurrir muchas cosas. En cada choque elástico distingue el físico tres períodos. En el primer período del choque los dos cuerpos que intervienen en la colisión comprimen el uno al otro en el punto en que entran en contacto. Entonces comienza el segundo período, en el cual la compresión mutua alcanza su más alto grado; la reacción interna, que se produce en respuesta a la compresión, dificulta la continuación de esta última, ya que equilibra a la fuerza que presiona. En el tercer período del choque, la fuerza de reacción, al tender a restablecer la forma del cuerpo modificada durante el primer periodo, empuja a los cuerpos en sentidos opuestos: el objeto que chocó parece que recibe su golpe de vuelta. Y observamos, en efecto, que si, por ejemplo, una bola de croquet choca contra otra que esté en reposo y que pese lo mismo que ella, debido al contragolpe, la bola que choca se para en el sitio y la que estaba en reposo empieza a rodar con la velocidad que traía la primera.