¿Qué es el coeficiente de restitución?

  • Cuando dos objetos chocan entre sí, entran en juego muchas fuerzas, lo que también significa la aplicación de varias ecuaciones matemáticas. Muchas de estas leyes se derivaron por primera vez del mismo científico súper popular al que se le atribuyen numerosos descubrimientos y derivaciones, lo que significa que tiene varias patentes a su nombre: Sir Isaac Newton.
    • Perteneciente a la colisión de dos objetos, Newton formuló una teoría que ahora conocemos como la ley de restitución de Newton. Simplemente establece que cuando dos cuerpos chocan, la velocidad con la que se mueven después de la colisión depende del material del que están hechos.

  • Cuando dos bolas chocan, su velocidad después de la colisión depende del material del que están hechas.
  • Supongamos que una pelota de goma rebota en una superficie plana y dura. Obviamente, la pelota de goma rebotará en la superficie, pero con solo una fracción de su energía original, porque todas las colisiones reales son inelásticas. ( Nota: Si esta colisión fuera elástica, entonces la pelota habría rebotado con la misma cantidad de energía que tenía antes de golpear la superficie.
  • Verá, cuando ‘deforma’ algo al chocarlo con otra cosa (por ejemplo, cuando rebota una pelota de baloncesto en el suelo), se pierde una fracción de su energía original. Es por eso que el baloncesto rebota más bajo con cada colisión, ya que su energía se convierte en calor / vibraciones.

  • A medida que la pelota rebota, sigue perdiendo energía y se vuelve cada vez menos ‘hinchable’.
  • En este caso, puede pensar en el coeficiente de restitución como una entidad que le dice cuán eficiente es el proceso de “rebote”. Cuanto más eficiente sea, más ‘hinchable’ será la pelota.

El coeficiente de restitución se denota por e, y da la relación:

[matemáticas] e = impulso de separación / impulso de colisión; [/ matemáticas]

Considere dos cuerpos obj1 y obj2 que chocan entre sí con las velocidades u1 y u2 respectivamente, y después de la colisión, sus velocidades se convierten en v1 y v2 respectivamente.

para cualquiera del cuerpo, es decir. obj1 u obj2, el impulso se puede escribir como:

[matemáticas] e = m1 (v2 -v1) / m1 (u1-u2) [/ matemáticas]

o

[matemáticas] e = m2 (v1-v2) / m2 (u2-u1) [/ matemáticas]

finalmente llegamos al mismo resultado:

[matemáticas] e = (v2-v1) / (u1-u2) [/ matemáticas]

El coeficiente de restitución también es un indicador de la energía cinética del sistema después de la colisión:

La pérdida de energía cinética del sistema después de la colisión viene dada por:

[matemática] Pérdida = 1/2 * (m1 * m2 / (m1 + m2)) * (u1-u2) ^ 2 * (1-e ^ 2); [/ matemática]

donde e es coeficiente de restitución

m1 y m2 son masas y [matemática] (m1 * m2 / (m1 + m2)) [/ matemática] es la masa reducida del sistema …

e = 1 para colisión elástica ya que no hay pérdida de energía

mientras que es 0 para colisión inelástica.

de la definición básica de e obtenemos que

v1 = v2 en caso de colisión elástica.

e siempre está en el rango [0,1].

¡Espero que todo esto sea útil!

Cuando dos cuerpos chocan, el coeficiente de restitución es la relación entre la velocidad relativa de separación y la velocidad relativa de aproximación de los dos cuerpos, es decir, la relación entre sus velocidades relativas después de la colisión y antes de la colisión.

Sin embargo, si desea saber un poco más, aquí está el enlace: Coeficiente de restitución

Espero que ayude.

Todo lo mejor