En este post se explica qué son los choques inelásticos en física. Así que encontrarás las fórmulas relacionadas con los choques inelásticos, ejemplos resueltos y cuáles son las diferencias entre los choques inelásticos y otros tipos de choques.
Índice
¿Qué es un choque inelástico?
En física, un choque inelástico, también llamado colisión inelástica o choque plástico, es un choque entre dos o más cuerpos en el que no se conserva la energía cinética. Un choque inelástico se produce cuando se pierde energía cinética, es decir, la energía cinética final es menor que la energía cinética inicial.
Por ejemplo, cuando dejamos caer un balón desde una cierta altura, se observa que la altura alcanzada por la pelota en los rebotes es cada vez menor. Esta pérdida de energía es debida principalmente a los choques inelásticos entre el balón y el suelo.
Así pues, los choques inelásticos se caracterizan por una disipación de energía, como la energía cinética final es menor que la energía cinética inicial, significa que una parte se ha perdido y ya no se puede aprovechar.
En general, la energía disipada es en forma de calor, de sonido o provoca una deformación en alguno de los cuerpos que intervienen en el choque.
Fórmulas del choque inelástico
Aunque en los choques inelásticos se produce una pérdida de energía cinética, la cantidad de movimiento se conserva. Por lo tanto, podemos aplicar el principio de conservación de la cantidad de movimiento para resolver problemas de física sobre choques inelásticos.
⮕ Fórmula de la conservación de la cantidad de movimiento:
![\begin{array}{c}p_i=p_f\\[3ex]\displaystyle \sum_{k=1}^n m_k\cdot v_{k_i}=\sum_{k=1}^n m_k\cdot v_{k_f}\end{array}](https://www.ingenierizando.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-e23e70c1fc51bfaf0f071849f029799a_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
En un choque inelástico, la cantidad de movimiento inicial del sistema es igual a la cantidad de movimiento final del sistema, así que el sumatorio de la cantidad de movimiento inicial de todas las partículas es equivalente al sumatorio de la cantidad de movimiento final de todas las partículas.
Para el caso de un choque inelástico entre dos cuerpos diferentes, la ecuación de la conservación de la cantidad de movimiento queda de la siguiente manera:
⮕ Fórmula del coeficiente de restitución:
El coeficiente de restitución es un parámetro que relaciona las velocidades iniciales de los cuerpos que han chocado inelásticamente con sus velocidades finales. Así pues, la fórmula del coeficiente de restitución es la siguiente:
Donde:
es el coeficiente de restitución.
y 
son la masa del cuerpo 1 y 2 respectivamente.
y 
son la velocidad inicial del cuerpo 1 y 2 respectivamente.
y 
son la velocidad final del cuerpo 1 y 2 respectivamente.
Ejercicio resuelto de un choque inelástico
- Una bola con una masa m1=6 kg avanza a una velocidad de 11 m/s y choca de manera inelástica con otra bola de masa m2=3,5 kg que estaba en reposo. Si la velocidad final de la primera bola se ha reducido a 5 m/s, ¿cuál es la velocidad final de la bola que estaba en reposo? ¿Y cuál es el coeficiente de restitución del choque inelástico?
Para resolver este ejercicio tenemos que utilizar la fórmula del principio de conservación de la cantidad de movimiento, pues en los choques inelásticos no se conserva la energía pero sí la cantidad de movimiento.
Ahora sustituimos los valores en la fórmula:
Hacemos los cálculos y despejamos la incógnita de la ecuación:
Por último, solo nos queda utilizar la fórmula del coeficiente de restitución para calcular su valor:
![\begin{aligned}e&=-\cfrac{v_{f_1}-v_{f_2}}{v_{i_1}-v_{i_2}}\\[2ex]e&=-\cfrac{5-10,29}{11-0}\\[2ex]e&=0,48\end{aligned}](https://www.ingenierizando.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-33d383a3291714d488534ca81fb2fd03_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Choque perfectamente inelástico
Es habitual confundir los choques inelásticos con los choques perfectamente inelásticos, por eso a continuación vamos a ver cuál es la diferencia entre estos dos tipos de choques.
Un choque perfectamente inelástico es un choque en el que se pierde energía cinética y, además, los cuerpos permanecen unidos tras el choque. Es decir, los dos cuerpos que producen un choque perfectamente inelástico se mueven después del choque solidariamente con la misma velocidad.
Por lo tanto, el coeficiente de restitución de un choque perfectamente inelástico es igual a cero, ya que las velocidades finales de los cuerpos son equivalentes.
En un choque inelástico y en un choque perfectamente inelástico se pierde energía cinética, pero la diferencia entre un choque inelástico y un choque perfectamente inelástico es que en un choque perfectamente inelástico los cuerpos acaban unidos, mientras que en un choque inelástico cada cuerpo continua por separado.
Choque inelástico y choque elástico
Para terminar, veremos cuál es la diferencia entre un choque inelástico y un choque elástico, pues es el tipo de choque que nos queda por ver.
En física, un choque elástico (o colisión elástica) es un choque entre dos o más cuerpos en el que se conserva la energía cinética total del sistema. Es decir, un choque elástico se produce cuando no hay pérdidas de energía cinética, de manera que la energía cinética inicial es igual a la energía cinética final.
En definitiva, la diferencia entre un choque inelástico y un choque elástico es la pérdida de energía. En un choque inelástico se pierde energía cinética, en cambio, en un choque elástico se conserva toda la energía cinética.
