choques o colisiones

1. El choque se define como la colisión entre dos o más cuerpos.
Un choque físico o mecánico es percibido por una repentina aceleración o
desaceleración causada normalmente por un impacto, por ejemplo, de una gota
de agua, aunque también una explosión causa choque; cualquier tipo de contacto
directo entre dos cuerpos provoca un choque. Lo que mayormente lo caracteriza
es la duración del contacto que, generalmente, es muy corta y es entonces cuando
se transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos.

2.  Un choque suele medirse con un acelerómetro. Esto describe un
choque de pulso, como una parcela de aceleración en función del
tiempo. La aceleración se puede tomar en unidades de metro por
segundo al cuadrado. A menudo, por conveniencia, la magnitud de
un choque se mide como un múltiplo de la aceleración de la
(gravedad), g, que tiene un valor de 9,80665 m.s-2 a nivel del mar.
Así, un choque de "20g" es equivalente a aproximadamente 196
m/s2. Un choque puede ser caracterizado por la aceleración máxima,
la duración y la forma del pulso de choque (la mitad seno, triangular,
etc.)

3.  En una colisión intervienen dos objetos que ejercen fuerzas
mutuamente. Cuando los objetos están muy cerca entre si o entran
en contacto, interaccionan fuertemente durante un breve intervalo
de tiempo. Las fuerzas de éste tipo reciben el nombre de fuerzas
impulsivas y se caracterizan por su acción intensa y breve. Un caso
de este tipo de interacción, por ejemplo, es la colisión de dos carros
que lleven montados parachoques magnéticos. Estos interactúan
incluso sin llegar a tocarse, es lo que se considera colisión sin
contacto.

4.  Las fuerzas que se ejercen mutuamente son iguales y de sentido
contrario. Si el choque es elástico se conservan tanto el momento
lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de
masa entre los cuerpos, que se separan después del choque. Si el
choque es inelástico la energía cinética no se conserva y, como
consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir
deformaciones y aumento de su temperatura.

5.  Según la segunda ley de Newton la fuerza es igual a la
variación del momento lineal con respecto al tiempo. Si la
fuerza resultante es cero, el momento lineal constante.
Ésta es una ley general de la Física y se cumplirá ya sea el
choque elástico o inelástico. En el caso de un choque:

Esto supone, en el caso especial del choque, que el
momento lineal antes de la interacción será igual al
momento lineal posterior al choque.
 Para caracterizar la elasticidad de un choque entre dos
masas se define un coeficiente de restitución como:

Este coeficiente varía entre 0 y 1, siendo 1 el valor para un
choque totalmente elástico y 0 el valor para uno totalmente
plástico o inelástico.

6.  La mecánica de choque tiene el potencial de dañar, deformar, etc:
 Un cuerpo frágil se puede fracturar. Por ejemplo, dos copas de cristal
pueden romperse en caso de colisión una contra el otra. Una cizalla
en un motor está diseñada para la fractura con cierta magnitud de
choque.
 Un objeto dúctil se puede doblar por una conmoción (deformar). Por
ejemplo, una jarra de cobre se puede curvar cuando cae en el suelo.
 Algunos objetos no se dañan por un único choque, pero si se
produce fatiga en el material con numerosas repeticiones de
choques de bajo nivel.

7.  Un efecto de choque puede resultar sólo daños menores, que
pueden no ser críticos para su uso. Sin embargo, daños
menores acumulados de varios efectos de choques, eventualmente
resultarán en que el objeto sea inutilizable.
 Un choque puede no producir daño aparente de inmediato, pero
podría reducir la vida útil del producto: la fiabilidad se reduce.
 Algunos materiales como los explosivos se pueden detonar con
mecánicas de choque o impacto.

8.  1) Los dos cuerpos pueden desintegrarse en pedazos
2) Puede haber una transferencia de masa
3) Las dos masas se pueden unir para formar una sola
4) Las masas pueden permanecer invariables. Aun en este caso hay
diversas posibilidades. Los cuerpos pueden permanecer
completamente inalterados, como cuando chocan dos bolas de
billar, o bien se pueden deformar, como cuando chocan dos
automóviles.

9.  Los dos son libres antes de la colisión, y puede caracterizarse, cada
uno, por su cantidad de movimiento constante. Durante la
interacción breve, sus cantidades de movimiento cambian, porque
cada uno siente una fuerza de impulsión debida al otro. Los impulsos
que sienten los dos cuerpos son iguales y opuestos, porque las
fuerzas son iguales y opuestas. La ganancia de cantidad de
movimiento de un cuerpo es igual a la pérdida de cantidad de
movimiento del otro.

10.  Después del choque, los dos cuerpos también quedan libres, pero
tienen cantidades de movimiento distintas. Sin embargo la suma de
las cantidades de movimiento no cambia.
Nótese que no todas las colisiones se describen en forma adecuada
sólo con el impulso. A un cometa que entra al sistema solar y da una
vuelta a causa del campo gravitacional del Sol, también se le puede
considerar como que “chocó” con el Sol. El movimiento del cometa
no se puede determinar mediante un breve impulso y el principio de
conservación de cantidad de movimiento.