( ÍMPETU o MOMENTUM ).
CONSERVACIÓN
DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
IMPULSO:
El impulso es la fuerza que actúa sobre un cuerpo u
objeto durante cierto intervalo de tiempo. El impulso es un vector que tiene la
misma dirección y el mismo sentido que F
, tal como se ilustra en la figura siguiente:
Simbólicamente: I
= F x t
Donde ......................................... I es
el impulso
F
es la fuerza y
T
es el cambio de tiempo.
¿ de que manera podemos
relacionar el impulso en nuestra vida
diaria ?
Cuando un jugador de
futbol hace un tiro de castigo, o cuando un tensita con su raqueta regresa la
bola, tenemos en ambos casos, una fuerza que actúa durante un breve intervalo
de tiempo sobre la pelota; la cual hace que sea impulsada. En el Sistema
Internacional S.I la unidad de impulso es
newton por segundo ( N. s ).
CANTIDAD DE MOVIMIENTO
- ÍMPETU O MOMENTUM:
Una cantidad física muy
importante relacionada con el movimiento
de un cuerpo es la cantidad de movimiento, también conocida como ímpetu, la
cual se representa por medio de la letra
( Q o q ) y se define como; la cantidad de movimiento de un cuerpo de
masa m que se mueve con velocidad v
definida por la expresión:
 |
|
|
|
Q = m x v
o p = m x v........... donde
q o p es la cantidad de movimiento
............................................ m representa la masa del cuerpo y
............................................ v es
la velocidad experimentada por dicho cuerpo.
CANTIDAD DE MOVIMIENTO
LINEAL DE UN CUERPO
La cantidad de movimiento,
llamada también ímpetu; es una cantidad vectorial cuya dirección es la misma de
la velocidad , y es igual al producto de
la mas por la velocidad instantánea del
cuerpo.
Vectorialmente:
P = m x v
En su forma escalar
P = m x v
Las unidades de cantidad
de movimiento en el S.I son unidad de
masa ( kg ) por unidad de velocidad ( m / s ) = kg . m / s .
Un cuerpo de 1 kg de masa
con velocidad de 1 m / s tiene una cantidad de movimiento de 1 kg . m / s.
VARIACIÓN EN LA
CANTIDAD DE MOVIMIENTO DE UN CUERPO
Ante la acción de una
fuerza, la velocidad de un cuerpo varía de un valor Vi a un valor Vf; de esta
manera la cantidad de movimiento varía de un valor Pi a un valor Pf, así :
Pf – pi = m . vf – m . vi
= m ( vf – vi )
Como p = pf – pi y v = vf – vi
se tiene:
P = m
. v
Donde: p: es el cambio en la cantidad de movimiento.
v : es el cambio en la
velocidad y
m : es la masa del cuerpo.
La forma más utilizad para
calcular la variación en la cantidad de movimiento
de un cuerpo es :
p = m
( Vf – Vi )
LEY DE CONSERVACIÓN DE
LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
La ley de conservación de
la cantidad de movimiento para cualquier clase de interacciones ( no sólo
lineal ) afirma que :
“ LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO TOTAL DE UN SISTEMA
AISLADO DE PARTICULAS SE CONSERVA ”
LEY DE CONSERVACIÓN DE
LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL
“ EN UN SISTEMA AISLADO ( ausencia de fuerzas externas
) SI DOS CUERPOS CHOCAN DE FRENTE, LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO TOTAL ANTES DEL
CHOQUE, ES IGUAL A LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO TOTAL DESPUÉS DEL CHOQUE ”.
CONCEPTOS SOBRE IMPULSO
Y MOMENTUM
Impulso:
es la
fuerza que actúa sobre un cuerpo durante un intervalo de tiempo,
en su forma física: I = F
x ∆T
Ímpetu: cantidad física vectorial
de igual dirección y mismo sentido que el vector velocidad v, simbólicamente:
Q
= m x v o P = m x v
Fuerzas
internas:
es la fuerza que una partícula puede ejercer sobre otra que también pertenezca
al mismo sistema, puede producir variaciones en la cantidad de movimiento de
las partículas de un sistema; pero no producen variación en la cantidad de movimiento total del mismo.
Fuerzas
externas:
es la fuerza que ejerce una partícula sobre otra partícula del sistema …. O más claro: fuerza que actúa
sobre una partícula del sistema por un agente no perteneciente al sistema.
Conservación
de la cantidad de movimiento: si es nula la cantidad de las fuerzas externas que actúan
sobre un sistema de partículas, la cantidad de movimiento total de este sistema se conservara.
Fuerzas
impulsivas:
son fuerzas muy intensas que actúan en los cuerpos en lapsos de tiempos muy
breves. Ejemplos
·
Cuando estalla una bomba.
·
Cuando dos autos chocan.
·
Cuando un jugador de futbol patea un balón, etc.
Estas fuerzas producen enormes aceleraciones en los
objetos que actúan, es decir, que al hacer
aplicadas en intervalos de tiempos muy breves, producen variaciones
considerables en la velocidad de dichos cuerpos.
Fuerzas de 103 kgf dura 0, 01 segundo,
acción que lleva a cabo un jugador cuando patea un balón.
Choque
directo o unidimensional: se presenta cuando dos cuerpos chocan y la dirección del
movimiento d los cuerpos no se altera por dicha acción, o sea se mueven en la
misma dirección (recta) antes y después de la colisión.
Ejemplo: la colisión entre dos bolas de billar.
Choque
oblicuo o bidimensional: suele presentarse cuando dos cuerpos chocan y los mismos
se mueven en distintas direcciones antes y después de la colisión.
Choques
elásticos:
se refiere a que dos cuerpos conservan su energía cinética antes y después de
una colisión. En general un choque es elástico cuando dos cuerpos que chocan NO
sufren deformaciones durante el impacto.
Ejemplo:
·
El choque entre dos bola de billar.
·
El choque entre dos balines.
·
Etc.
Choque
inelástico:
este se presenta siempre que los valores de la energía cinética del sistema
antes y después del choque son diferentes.
La colisión inelástica surge cuando dos cuerpos presentan deformaciones permanentes debido al
choque o si hubiese producido calor durante el impacto, en dicho caso
hallaríamos reducción en el valor de la energía cinética del sistema; pues
parte de esa energía se utilizó para producir esas deformaciones o bien
transformarlas en calor.
Ejemplo: el choque entre dos autos en el cual quedan
separados.
Choque
completamente inelástico: se produce cuando dos cuerpos, luego de chocar adquieren
igual velocidad.
Ejemplo: cuando dos automóviles chocan y se mueven
pagados después de colisionar. En esta colisión se realiza la mayor reducción
posible de la energía cinética del sistema.
Derechos de autor: Licenciado Marco Triguero
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