Calculadora de Colisiones
Las velocidades tras una colisión, elástica, inelástica o intermedia, con la energía que sobrevive y la que no.
Resultados
Qué hace esta herramienta
Dos cosas chocan, y lo que pasa después lo decide un número: cuán rebotante es el contacto. En un extremo no se pierde nada y se separan tan rápido como se encontraron; en el otro quedan pegadas y siguen como una sola. Todo lo real ocurre en medio. Ponga las dos masas, las dos velocidades antes y cuán elástica es la colisión, y esta página da las velocidades después, el momento (que nunca cambia) y la energía cinética (que normalmente sí) — para ver exactamente cuánto del movimiento se convirtió en calor y ruido.
Fórmula
v₁ = (p + m₂ e (u₂ − u₁)) ÷ (m₁ + m₂) · v₂ = (p + m₁ e (u₁ − u₂)) ÷ (m₁ + m₂), p = m₁u₁ + m₂u₂
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
m1 | Primera masa | kg |
u1 | Velocidad del primero antes | m/s |
m2 | Segunda masa | kg |
u2 | Velocidad del segundo antes | m/s |
mode | Tipo de colisión | — |
restitution | Coeficiente de restitución | — |
V1 | Velocidad del primero después | m/s |
V2 | Velocidad del segundo después | m/s |
MO | Momento total, antes y después | kg·m/s |
EB | Energía cinética antes | J |
EA | Energía cinética después | J |
EL | Energía convertida en calor y ruido | J |
EP | Parte de la energía perdida | % |
KD | Tipo de colisión | — |
CS | Con qué velocidad se acercaron | m/s |
SS | Con qué velocidad se separan | m/s |
CV | Velocidad del centro de masa | m/s |
RE | Coeficiente de restitución | — |
Ejemplo resuelto
- Primera masa2 kg
- Velocidad del primero antes5 m/s
- Segunda masa3 kg
- Velocidad del segundo antes0 m/s
- Tipo de colisiónelastic
- Coeficiente de restitución0,5
- Velocidad del primero después-1,000000 m/s
- Velocidad del segundo después4,000000 m/s
- Momento total, antes y después10,000000 kg·m/s
- Energía cinética antes25,000000 J
- Energía cinética después25,000000 J
- Energía convertida en calor y ruido0,000000 J
- Parte de la energía perdida0,0000 %
- Tipo de colisiónElástica — rebotan y no se pierde nada
- Con qué velocidad se acercaron5,000000 m/s
- Con qué velocidad se separan5,000000 m/s
- Velocidad del centro de masa2,000000 m/s
- Coeficiente de restitución1,0000
Limitaciones
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa el coeficiente de restitución?
Cuánta de la velocidad de aproximación sobrevive como velocidad de separación. En 1 los dos cuerpos se separan exactamente tan rápido como se juntaron y no se pierde energía: es la colisión elástica, y solo cosas como las bolas de billar se acercan. En 0 no se separan en absoluto y siguen juntos, que es la perfectamente inelástica. Las colisiones reales están en medio: un balón de baloncesto sobre hormigón ronda 0,8, una pelota de tenis 0,7, y la zona de deformación de un coche se diseña adrede cerca de cero, porque la energía que va a deformar chapa es energía que no va a las personas de dentro.
¿Por qué el momento siempre se conserva y la energía no?
Porque durante la colisión los dos cuerpos se empujan con fuerzas iguales y opuestas exactamente durante el mismo tiempo, así que el momento que uno gana es el que el otro pierde. Eso vale por muy caótico que sea el contacto. La energía no tiene tal garantía: puede salir del movimiento por completo y reaparecer como calor en chapa abollada, como sonido o como deformación permanente, y nada de eso vuelve. Compruebe las dos cifras de arriba: el momento antes y después es el mismo en todos los modos, mientras que la energía solo es igual cuando la colisión es perfectamente elástica.