Simulador de Colisiones 1D

ROJO

	\|v\| (m/s)	vx, vy	\|p\| (kg·m/s)	px, py
Antes	0.00	0.00, 0.00	0.00	0.00, 0.00
Desp	-	-, -	-	-, -

AZUL

	\|v\| (m/s)	vx, vy	\|p\| (kg·m/s)	px, py
Antes	0.00	0.00, 0.00	0.00	0.00, 0.00
Desp	-	-, -	-	-, -

C. MASAS

Pos: 0.0, 0.0 Vel: 0.00, 0.00 |v|: 0.00

Σp (TOTAL) ✅

px, py: 0.00, 0.00 |p|: 0.00

ENERGÍA

Total: 0.00 J

0.0s

Suma Vectorial Σp

Elasticidad (e) 0.80

Mundo (m) 90

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

Rojo

Masa (kg)

Posición X, Y (m)

Módulo Velocidad |v| (m/s)

Ángulo (º) - 0º es derecha

Comp. Vx (m/s)

Comp. Vy (m/s)

Azul

Masa (kg)

Posición X, Y (m)

Módulo Velocidad |v| (m/s)

Ángulo (º) - 180º es izquierda

Comp. Vx (m/s)

Comp. Vy (m/s)

Velocidad (m/s)

Momento Lineal (kg·m/s)

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 de aulaquest.com Modo Aula (Claro)

🛠️ Modo Creador: Configuración de Presets

Estás en el Modo Creador. Los valores y parámetros que dejes configurados ahora en pantalla serán exactamente los que carguen por defecto cuando el alumno abra tu enlace.

1. Posiciones y Casillas

El simulador captura el estado actual. Las posiciones, masas y las casillas de control que dejes marcadas (como Ver Vectores, Auto-Pausa o Cámara CM) quedarán activadas por defecto en tu preset.

2. Modos de Velocidad

Puedes definir la velocidad inicial de cada masa de dos formas distintas dentro del preset:

Modo (v, º): defines la velocidad usando su módulo total y el ángulo de inclinación respecto al eje X.
Modo (vx, vy) [Cartesiano]: defines directamente las componentes en X e Y. Para usar este modo debes activar el selector isCartesian. Al hacerlo, los campos de módulo y ángulo quedan desactivados en el preset y dejan de influir en la simulación, aunque el valor del módulo seguirá mostrándose como dato informativo en el panel.

El modo que dejes activo al guardar el preset será el que utilice el estudiante.

3. Ocultar Paneles al Alumno

Utiliza el panel lateral de configuración general para ocultar los bloques que no quieras que el alumno vea o modifique:

🔒 Oculta la Pizarra del Solver Analítico (y su casilla de activación) si quieres que calculen el sistema de ecuaciones a mano.
🔒 Oculta la Telemetría o el Panel de Gráficas para evitar que vean las lecturas de pérdida de energía en tiempo real.

📖 Manual de AulaQuest: Colisiones 2D

Bienvenido al laboratorio virtual de AulaQuest. Este simulador premium gratuito está diseñado para que los profesores puedan dar su clase de física bidimensional con las manos en los bolsillos. Descomponer vectores en la pizarra roba un tiempo valioso; aquí, configuras los parámetros y dejas que el motor matemático resuelva la trigonometría en vivo frente a tus alumnos.

1. Fundamentos del Motor Vectorial 2D

A diferencia de los choques frontales, en 2D la geometría del impacto lo cambia todo. El simulador resuelve estos tres pilares:

▶ Momento Lineal ($\vec{p}$)

El momento ($\vec{p} = m \cdot \vec{v}$) es una magnitud vectorial. En un sistema aislado, se conserva de forma independiente en cada eje (principio de superposición de Galileo). Lo que pasa en X, se queda en X.

$$m_1v_{1x} + m_2v_{2x} = m_1v_{1x}' + m_2v_{2x}'$$ $$m_1v_{1y} + m_2v_{2y} = m_1v_{1y}' + m_2v_{2y}'$$

▶ Restitución ($e$) y Línea de Impacto

¡Atención! En 2D, el coeficiente $e$ sólo se aplica sobre la línea normal ($\hat{n}$) que une los centros de las masas en el momento del choque. Las velocidades tangenciales ($\hat{t}$) no sufren ninguna alteración por el impacto.

$$e = \frac{v_{2n}' - v_{1n}'}{v_{1n} - v_{2n}}$$

Energía Cinética ($E_c$) y el Balance Térmico

La energía es un escalar, no tiene dirección. Si el choque no es perfectamente elástico ($e < 1$), el sistema "pierde" Joules ($J$) en forma de calor o deformación plástica permanente.

$$E_c = \frac{1}{2}m|\vec{v}|^2 \quad \rightarrow \quad \Delta E_c = E_{c\_final} - E_{c\_inicial}$$

2. El Centro de Masas en el Plano (CM)

El CM es el baricentro del sistema, representado por un marcador flotante que "baila" entre ambas masas. Su velocidad es la resultante del momento total.

Posición 2D ($x_{cm}, y_{cm}$)

$$x_{cm} = \frac{m_1x_1 + m_2x_2}{m_1 + m_2} \quad y_{cm} = \frac{m_1y_1 + m_2y_2}{m_1 + m_2}$$

Velocidad Vectorial ($\vec{v}_{cm}$)

Como $\Sigma\vec{p}$ es constante en el plano, el vector $\vec{v}_{cm}$ no varía nunca de dirección ni módulo.

$$\vec{v}_{cm} = \frac{\Sigma\vec{p}}{\Sigma m}$$

3. Tipos de Colisiones

$e = 1$
Perfectamente Elástica Las masas rebotan conservando el 100% de la Energía Cinética ($\Delta E_c = 0$). Ideal para partículas atómicas.
$0 < e < 1$
Inelástica (Caso Real) Ocurre disipación de energía por deformación de los materiales (ej: choque de vehículos o bolas de billar reales).
$e = 0$
Totalmente Inelástica (Fusión) Máxima pérdida de energía. Las masas quedan pegadas formando un solo cuerpo. El Solver calculará automáticamente el ángulo de salida unificado mediante $\theta_f = \arctan(v_y / v_x)$.

4. Herramientas Analíticas del Laboratorio

📊 Telemetría y Gráficas 2D Tanto el HUD como las gráficas permiten aislar las componentes X e Y para demostrar a los alumnos que el movimiento horizontal es ciego al vertical.

📐 Sumatorio Vectorial (Σp) Activa los Vectores (p) para que aparezca un mini-lienzo en la esquina resolviendo la suma de momentos cabeza-cola en tiempo real.

🧮 Solver (El Oráculo Predictivo): Muestra la descomposición trigonométrica inicial y el sistema de ecuaciones completo sustituido con los números actuales. Resuelve la colisión en el futuro para que puedas corregir ejercicios sin tocar la tiza.

🎯 Nivel Universitario: Relatividad de Galileo (Cámara CM)

Al encender la Cámara CM, el simulador ancla el universo al baricentro ($\vec{v}^* = \vec{v} - \vec{v}_{cm}$). El plano cartesiano retrocederá.

Desde este sistema de referencia inercial, el Momento Total del universo es estrictamente cero ($\Sigma p' = 0$). Los alumnos verán cómo los bloques se limitan a acercarse y alejarse frontalmente en una línea recta, simplificando radicalmente cualquier problema oblicuo complejo.

Rojo Modo: (v, º)

Azul Modo: (v, º)