Con un trozo de hilo, una
bola de corcho o de plástico y un cáncamo podemos construir un
péndulo.
Necesitamos dos péndulos de igual longitud para estudiar
las colisiones.
El primer péndulo (el
proyectil) se eleva una cierta altura, se suelta y golpea al segundo
péndulo (el blanco) que se encuentra en reposo en el punto más
bajo. Si utilizamos bolas de corcho o de ping pong podemos suponer
que se trata de una colisión elástica y que se conserva la energía
cinética y la cantidad de movimiento (el producto de la masa por la
velocidad).
Se pueden estudiar varios
casos dependiendo de las masas de los dos péndulos:
1) Si las masas son iguales el
primer péndulo queda en reposo y el segundo asciende alcanzando la
misma altura que tenía inicialmente el proyectil.
2) Si la masa del proyectil es
mayor que la del blanco las dos masas ascienden del mismo lado.
3) Si la masa del proyectil es
menor que la del blanco el proyectil retrocede después de la
colisión y el blanco asciende.
Al ser una colisión el
resultado de fuerzas internas siempre se conserva la cantidad de
movimiento pero la energía cinética suele disiparse parcialmente.
En una colisión elástica se conserva la energía cinética y en una
colisión inelástica se disipa parte de la energía.
Sustituyendo uno de los
péndulos por una bolsa de arena tenemos un ejemplo de colisión
inelástica. Después de la colisión el proyectil queda en reposo y la bolsa de arena apenas se mueve. Al colisionar el péndulo con la bolsa los granos de arena se mueven, chocan unos
contra otros y disipan la energía por fricción. La energía
cinética se transforma en calor por fricción.