Midiendo el Impulso
En el experimento se hace chocar un carro contra un sensor de fuerza al que se conectan diferentes tipos de parachoques. Mediante un sistema de adquisición de datos se determina el impulso impartido por el parachoques al carro a partir de la integral de la curva fuerza contra tiempo.
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Materiales
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Descripción del experimento
El montaje experimental cosiste en un carril metálico con un sensor photogate y un sensor de fuerza en un extremo. El sensor photogate permite determinar la velocidad del carro en el instante inmediatamente anterior a que este choque con el sensor de fuerza y en el instante inmediatamente posterior a la colisión.
En el sensor de fuerza se ponen diferentes tipos de parachoques (un resorte, un imán y un tope de caucho) con el fin de estudiar diferentes tipos de choques. El sistema de adquisición al que se conectan los sensores permite generar la curva de fuerza respecto al tiempo asociada a la colisión. En las siguientes figuras se presentan los resultados obtenidos para choques realizados con diferentes tipos de parachoques.
Caso 1: parachoques compuesto por un resorte suave
La velocidad inicial del carro es 0.48 m/s y la velocidad final es 0.45 m/s. El impulso impartido por la fuerza es 0.395 Newtons.
Caso 2: Parachoques compuesto por un imán permanente
Caso parachoque compuesto por un imán permanente. En el carro hay también un imán orientado de tal forma que al chocar con el sensor de fuerza los imanes se repelen. La velocidad inicial del carro es 0.49 m/s y la velocidad final es 0.45 m/s. El impulso impartido por la fuerza es 0.399 Newtons.
Caso 3: parachoques compuesto por un tope de caucho
La velocidad inicial del carro es 0.47 m/s y la velocidad final es 0.23 m/s. El impulso impartido por la fuerza es 0.250 Newtons.
