CONCEPTO DE MOMENTUM LINEAL O CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL

Problema:  imaginar una mosca y un camión, ambos moviéndose a 40 km/h, la experiencia cotidiana dice que la mosca se puede detener con la mano, mientras que el camión no, aunque los dos vayan a la misma velocidad.  ¿Por qué es más difícil detener a un camión que a una mosca si se mueven a la misma velocidad?

El Momentum Lineal (también llamado Cantidad de Movimiento Lineal, Momento Lineal o Cantidad de Moviemiento) es una magnitud que reaciona la masa y la velocidad. Mide la capacidad de un cuerpo de ejercer fuerza sobre otro mientras se encuentra en movimiento

CONCEPTO DE IMPULSO

El impulso mecánico (I) se define como el producto de la fuerza (F) por el intervalo de tiempo (Δt) durante el que ésta actúa:

Su fomulación matemática es

En forma descriptiva, diremos que el impulso es una magnitud vectorial que tiene la dirección y el sentido de la fuerza que lo produce. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el N•s (newton por segundo).

Si queremos comunicar un gran impulso a un cuerpo debemos aplicar una fuerza muy grande durante el mayor tiempo posible.

Si en el momento del salto, el deportista aplicó una fuerza de 300N, y el tiempo durante el cuál aplicó esa fuerza fue de 0.002segundos, ¿Cuál es su impulso?

300 * 0,02 = 6N*s

CANTIDAD DE MOVIMIENTO DE UN SISTEMA

Cómo calcular la Cantidad de movimiento en un sistema, o momentum líneal?

1. P= Es igual a kg * m/s
2. M= masa del cuerpo
3. V= Velocidad

Para calcular el movimiento total de un sistema, debemos sumar el momentum lineal de cada cuerpo

LEY DE CONSERVACIÓN DEL MOMENTUM LINEAL

Esta Ley dice que el Momentum lineal antes de la colisión entre los cuerpos, es igual al Momentum Lineal después de la colisión y se representa así:

Por lo tanto...

 -> Ley de conservación del Momentum Lineal

CHOQUES ELÁSTICOS E INELÁSTICOS

Choque elástico:


Si en un choque se conserva la energía cinética total de las partículas, el choque se considera elástico.

Choque inelástico:

En el caso de que dos partículas choquen y sigan moviéndose juntas, se produce un choque inelástico. Entonces también se conservará el momento lineal del conjunto.

APLICACIONES DE LA LEY DE CONSERVACIÓN DEL MOMENTUM LINEAL

Si hay dos objetos el momentum total sera p = p1 + p2

-Si el sistema de cuerpos esta aislado(no actúan fuerzas externas), p es una cantidad que se conserva.

Ejemplo:

Hay dos carritos (A y B), B está incialmente en reposo y A se le aproxima con una rapidez de 4 m/s (figura). Si la masa se A es 3 kg y la de B 2 kg y sin tomar en cuenta los efectos de roce, ¿Con qué rapidez se quedará moviendo el conjunto cuando el clavo se entierre en el corcho y ambos carros se muevan unidos?





Hay dos instancias: Antes que los carritos se muevan y cuando están unidos.

Cuando es carrito A se acerca a B los momemtum son:

P A= (3 kg) x (4 m/s) = 12 kg m/s
P B= 0, está en reposo
P AB=  P A + P B = 12 kg x m/s

Cuando están unidos:

P AB = (5kg) x X , donde X es la velocidad del conjunto y 5kg la masa total (la suma de la masa de A con la de B)

Según la ley de conservación del momentum éste es el mismo en todo instante, entonces:  

5 kg x X = 12kg x m/s 

X = 2,4 m/s