Aulaquest
| Colisiones 1D

ROJO

v: 0.0 p: 0.0

AZUL

v: 0.0 p: 0.0

Momento Total Σp

0.00 ✅

Energía 100%

C. MASAS

x: 0.0 v: 0.00

0.0s

Elasticidad (e) 0.80

Mundo (m) 20

Ver CM Vectores (v) Vectores (p) Energía Cinética Solver Analítico Paredes Auto-Pausa Cámara CM

Parámetros Rojo

Masa5.0 kg

Velocidad Inicial2.0 m/s

Posición Inicial5.0 m

Parámetros Azul

Masa3.0 kg

Velocidad Inicial-2.0 m/s

Posición Inicial15.0 m

Gráfica de Velocidad

Gráfica de Momento Lineal

AQUEST

Resolución Paso a Paso

1. Conservación del Momento

Fórmula General:

m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'

Valores actuales:

2. Coeficiente de Restitución (e)

Relación de velocidades:

e = (v₂' - v₁') / (v₁ - v₂)

3. Resultados Finales

v₁' Rojo 0.00

v₂' Azul 0.00

4. Análisis de Energía (ΔEc)

Ec Inicial: 0.00 J

Ec Final: 0.00 J

ΔEc (Pérdida): 0.00 J

* Cálculos válidos considerando el sistema aislado (sin fricción ni choques con bordes).

Simulación creada por Aulaquest

Laboratorio Virtual de Física y Matemáticas

¿Eres profe? Personalizar

Guía y Teoría

🛠️ Configuración de Presets

Estás en el Modo Creador. Los valores que dejes marcados ahora mismo en la pantalla (posiciones, velocidad, tildes de gráficas) serán los que vea el alumno nada más entrar.

Utiliza el panel lateral de WordPress para ocultar aquellos bloques que no quieras que el alumno modifique o vea (por ejemplo, el Solver Analítico o la Telemetría).

📖 Manual de AulaQuest: Colisiones 1D

Bienvenido al laboratorio virtual de AulaQuest. Este simulador premium gratuito está diseñado para que des tu clase de física con las manos en los bolsillos. Olvídate de calcular en la pizarra: configura los parámetros, lanza la simulación y deja que las matemáticas cobren vida frente a tus alumnos.

1. Fundamentos del Motor Físico

El simulador calcula en tiempo real basándose en tres pilares fundamentales de la mecánica clásica:

▶ Conservación del Momento ($p$)

El momento lineal de un cuerpo es el producto de su masa por su velocidad ($p = m \cdot v$). En un sistema aislado (sin rozamiento ni paredes absolutas), el momento total del sistema se conserva invariante, sin importar lo violento que sea el choque.

$$m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2'$$

▶ Coeficiente de Restitución ($e$)

Es un valor entre $0$ y $1$ que mide la elasticidad del choque. Matemáticamente, es la relación (con signo negativo) entre la velocidad relativa a la que se separan los cuerpos y la velocidad a la que se acercaban.

$$e = \frac{v_2' - v_1'}{v_1 - v_2}$$

Energía Cinética ($E_c$) y el Balance Térmico

La energía asociada al movimiento. A diferencia del momento, la energía cinética no siempre se conserva. Si el choque no es perfectamente elástico ($e < 1$), parte de los Joules ($J$) iniciales se "pierden" transformándose en calor, sonido o deformación plástica permanente.

$$E_c = \frac{1}{2}mv^2 \quad \rightarrow \quad \Delta E_c = E_{c\_final} - E_{c\_inicial}$$

2. La Teoría del Centro de Masas (CM)

El Centro de Masas es el punto geométrico que se comporta como si toda la masa del sistema estuviera concentrada en él. En la simulación se representa con un marcador verde y amarillo.

Posición del CM ($x_{cm}$)

$$x_{cm} = \frac{m_1x_1 + m_2x_2}{m_1 + m_2}$$

Velocidad del CM ($v_{cm}$)

Como $\Sigma p$ es constante, $v_{cm}$ nunca cambia durante el choque.

$$v_{cm} = \frac{\Sigma p}{\Sigma m}$$

3. Tipos de Colisiones (Slider de Elasticidad)

$e = 1$
Perfectamente Elástica Ejemplo ideal: Bolas de billar o partículas subatómicas. Los bloques rebotan sin perder energía. La Energía Cinética total del sistema se conserva intacta ($\Delta E_c = 0$).
$0 < e < 1$
Inelástica (Caso Real) Ejemplo: Un choque entre dos coches o una pelota de tenis rebotando. Parte de la energía cinética se transforma en calor, deformación de la chapa o sonido.
$e = 0$
Totalmente Inelástica Ejemplo: Dos trozos de arcilla o vagones de tren acoplándose. Ocurre la máxima pérdida posible de energía. Los cuerpos quedan pegados y se mueven juntos como un solo bloque a la velocidad del CM ($v_1' = v_2' = v_{cm}$).

4. Interfaz y Herramientas Premium

📊 Telemetría (HUD) El panel superior muestra los datos exactos fotograma a fotograma. Si el indicador $\Sigma p$ se vuelve rojo (⚠️), significa que un bloque ha chocado con la pared exterior (fuerza externa) y el sistema ya no está aislado.

📈 Gráficas en Directo Visualiza la evolución temporal. La línea blanca gruesa discontinua representa el Momento Total, que debe permanecer siempre horizontal si se cumple la ley de conservación.

⏸️ Congelación Pedagógica (Auto-Pausa): Si lo activas en los controles, el simulador se congelará mágicamente en el instante exacto de la colisión, mostrando los vectores y marcadores fantasma del "Antes" y "Después". Perfecto para lanzar preguntas a los alumnos.

🧮 Solver Analítico: Una pizarra digital interactiva en la zona inferior. Muestra el sistema de ecuaciones sustituido con los datos actuales en tiempo real y predice el futuro calculando el resultado antes de que des a Ejecutar.

🎯 Nivel Universitario: Sistema de Referencia del CM

Al activar la Cámara CM, la cámara virtual persigue al Centro de Masas. Todo se recalcula ($v' = v - v_{cm}$).

Desde este sistema inercial especial, el Momento Total del universo es SIEMPRE cero ($\Sigma p = 0$). Los alumnos verán cómo los bloques se acercan al centro y rebotan simétricamente. Al activarlo, el simulador asume un universo infinito y desactiva las paredes para no romper la relatividad.