duda sobre energia cinética

Tengo una pregunta sobre la energía cinética:

Imagine dos vehículos con velocidades v 1 yendo a 30 metro s y v 2 en 50 metro s .

Si chocan entre sí, ¿la energía cinética será

1 2 metro ( v 1 + v 2 ) 2  o  1 2 metro ( v 1 2 + v 2 2 )  ?

Debería ser la segunda fórmula, de lo contrario habría más energía de la necesaria para alcanzar esta velocidad, pero no entiendo por qué es así.

Después de todo, si tuviera un vehículo golpeando una pared en 80 metro s tendría la misma energía que 2 vehículos chocando entre sí en 50 metro s y 30 metro s , ¿bien?

¿Alguien puede explicarme esta aparente discrepancia?

Tus vehículos tienen la misma masa. metro ¿bien? ¿Están viajando en direcciones opuestas? ( v 2 = − 50 metro / s ¿quizás?) Su energía total antes de la colisión es la segunda fórmula, suponiendo que los esté observando en el marco del laboratorio. Pero si observas en el marco de uno de los autos, la energía será diferente...
Al menos en inglés, potencia se refiere a una tasa de cambio de energía en una unidad de tiempo. La energía es la cantidad sobre la que está preguntando: la energía cinética total antes de la colisión.

Respuestas (2)

La potencia cinética total del sistema será 1 2 metro v 1 2 + 1 2 metro v 2 2 . La primera ecuación que mencionas es incorrecta, porque esta ecuación dice que tienes un objeto de masa. metro con velocidad v 1 + v 2 . Si expandes el término al cuadrado verás que es diferente.

Ahora, ¿a qué te refieres con golpearse unos a otros? ¿Tienen velocidades opuestas? En cualquier caso, habrá un intercambio de energía. Puedes encontrar esto tomando la conservación del impulso:

PAG b mi F o r mi = PAG a F t mi r , dónde PAG b mi F o r mi es la cantidad de movimiento del sistema antes del choque y PAG a F t mi r es la cantidad de movimiento del sistema después de la colisión. Sin embargo, tenga cuidado, ese impulso es un vector y no una cantidad escalar. Si asume el movimiento solo en una línea (solo a lo largo de un eje), puede considerarlo solo como un número junto con su signo correcto (que indica la dirección del vector de velocidad) y descartar cualquier otra dirección (a lo largo del eje y y z para ejemplo).

Una vez que haya encontrado los momentos después de la colisión, puede continuar para calcular la energía total del sistema, después de la colisión.

Mythbusters publicó un episodio sobre este. Cuando aprende sobre la velocidad relativa, aprende que desde la perspectiva de uno de los conductores, el otro conductor parecerá venir hacia usted a 80 m/s. Entonces, la idea es que debería ser lo mismo que golpear una pared a 80 m/s. Sin embargo, la energía no suma.

Esencialmente, desde la perspectiva del conductor, son golpeados por una fuerza igual al cambio en el impulso de cada uno de ellos. Un automóvil que va a 30 m/s, cuando es golpeado, no cambia el impulso a -50 m/s, para un cambio total de -80 m/s. Solo cambia la cantidad de movimiento para alcanzar la cantidad de movimiento final del sistema, que es significativamente menor que 80 m/s Esta es la diferencia

El cambio de energía es el mismo. Dado que la velocidad de cada automóvil solo disminuye según la velocidad a la que iban, esa es la cantidad de energía cinética en el sistema convertida en calor y otras fuentes.

k mi = metro 1 ( v 1 − v F i norte a yo ) 2 2 + metro 2 ( v 2 − v F i norte a yo ) 2 2

A pesar de que la rotación de la tierra todavía les da a estos autos una velocidad incluso después de una colisión, esa energía cinética no se convirtió en la colisión, por lo que podemos usar las velocidades relativas a la tierra.

gracias, vi el episodio de Mythbuster, pero en realidad los autos solo absorben su propia energía.
en el video de mythbuster en realidad no probaron nada, porque si 2 autos chocaran uno contra otro, uno a 100kph y el otro a 0kph tendría el mismo efecto en los autos que en el video
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