dinamica de un sistema de particulas

DINAMICA DE UN SISTEMA DE PARTICULAS
Cantidad de movimiento lineal
En Mecánica Clásica la forma más usual de introducir la cantidad de movimiento es mediante definición como el producto de la masa de un cuerpo material por su velocidad, para luego analizar su relación con la ley de Newton a través del teorema del impulso y la variación de la cantidad de movimiento. No obstante, luego deldesarrollo de la Física Moderna, esta manera de hacerlo no resultó la más conveniente para abordar esta magnitud fundamental.
El defecto principal es que esta forma esconde el concepto inherente a la magnitud, que resulta ser una propiedad de cualquier ente físico con o sin masa, necesaria para describir las interacciones. Los modelos actuales consideran que no sólo los cuerpos masivos poseen cantidadde movimiento, también resulta ser un atributo de los campos y los fotones.
La cantidad de movimiento obedece a una ley de conservación, lo cual significa que la cantidad de movimiento total de todo sistema cerrado (o sea uno que no es afectado por fuerzas exteriores, y cuyas fuerzas internas no son disipadoras) no puede ser cambiada y permanece constante en el tiempo.
En el enfoque geométricode la mecánica relativista la definición es algo diferente. Además, el concepto de momento lineal puede definirse para entidades físicas como los fotones o los campos electromagnéticos, que carecen de masa en reposo. No se debe confundir el concepto de momento lineal con otro concepto básico de la mecánica newtoniana, denominado momento angular, que es una magnitud diferente.
Finalmente, se defineel impulso recibido por una partícula o un cuerpo como la variación de la cantidad de movimiento durante un periodo de tiempo dado:



siendo pf la cantidad de movimiento al final del intervalo y p0 al inicio del intervalo.

Objetivos
• Comprender el significado físico de momento lineal o cantidad de movimiento como medida de la capacidad de un cuerpo de actuar sobre otros en choques. (movimientos unidimensionales)
• Comprender la relación entre impulso (de una fuerza constante) y momento lineal, así como el principio de conservación del momento lineal de un sistema en ausencia de impulso externo.
• Comprender la noción de choque elástico e inelástico.
• Aplicar la conservación del momento lineal al cálculo de velocidades o masas de partículas que chocan entre sí en choqueselásticos e inelásticos unidimensionales.
• Comprender cualitativamente los cambios de dirección que se producen en choques no frontales.
Aplicar la conservación del momento lineal al cálculo de velocidades o masas de partículas en el caso de desintegración de un cuerpo en fragmentos (sólo en dos o tres fragmentos)

Teorema de conservación del momento lineal
Hemos comprobado anteriormente quelas fuerzas interiores no afectan al momento lineal de un sistema (P=MVcdm-coincide con el momento lineal del c.d.m.-), es decir, las fuerzas exteriores son las que causan una variación del momento lineal y si la resultante de aquellas es nula, el momento lineal del sistema se conserva...

Vemos que si un sistema está aislado (Fext=0), la cantidad de movimiento de las partículas individualespuede variar, pero la suma ha de permanecer constante. Si la resultante de las fuerzas exteriores es cero la velocidad del c.d.m. permanece constante.
Hay situaciones en las que no siendo nulas las fuerzas exteriores puede considerarse constante el momento lineal. Tales situaciones se dan en aquellos fenómenos en los que intervienen fuerzas impulsivas (son un tipo de fuerzas interiores de cortaduración y de elevado rango, tanto que pueden considerarse, en el intervalo de actuación, nulas el resto de las fuerzas que están actuando y por tanto también las exteriores). Podemos citar como ejemplos de este tipo de fenómenos, las explosiones, los choques...(-Téngase en cuenta que la conservación en estos casos sólo ocurre en el corto intervalo de tiempo en el que intervienen las fuerzas...