Fisica






Carrera: Ing. electrónica

Materia: Mecánica Clásica

Tema:
Unidad V Sistema de Partículas




03 de diciembre de 2013

Índice
Unidad V Sistema de partículas----------------------------------------------------------------3
5.1 Dinámica de un sistema de partículas.-------------------------------------------------5
5.2 Movimiento del centro demasa.---------------------------------------------------------8
5.3 Teorema de conservación de la cantidad de movimiento.---------------------18
5.4 Teorema de la conservación de la energía.-----------------------------------------25
5.5 Colisiones elásticas e inelásticas.-----------------------------------------------------36
5.6 Cuerporígido.---------------------------------------------------------------------------------43
5 Sistemas de Partículas

Todas las partículas que forman la masa del cuerpo tienen el mismo tipo de movimiento. El movimiento del conjunto coincide con el movimiento de una de las partículas. No todas las partículas que forman una masa han de tener necesariamente el mismo movimiento.
El conjunto de partículas o cuerpos que se tiene en cuenta los propios movimientos de cada componenterecibe el nombre de sistema de partículas.
Si un sistema de partículas tiene movimiento de traslación, se comporta como una partícula cuya masa coincide con la masa total del sistema y que está situada en un punto especial llamado centro de masas.
Un sistema de partículas es un conjunto de partículas con alguna característica común que permita delimitarlo y en el que la posición y movimiento deuna partícula depende de la posición y movimiento de las demás. Un sistema de partículas puede ser:
-- Discreto. Un sistema es discreto cuando está formado por un número finito de partículas y éstas están localizadas. En un sistema discreto la masa total del sistema se obtiene sumando las masas de todas las partículas que lo forman.
-- Continuo. Un sistema es continuo cuando las partículas quelo forman no se pueden delimitar. El número de partículas deja de ser finito y se pasa de una a otra sin solución de continuidad.
Hay que distinguir dos tipos de fuerzas:
1.- Fuerzas externas. Son las fuerzas que actúan sobre las partículas y que proceden del exterior del sistema.
2.- Fuerzas internas. Son las fuerzas de interacción que ejercen unas partículas sobre otras. Estas fuerzas cumplenel principio de acción y reacción.
Solamente las fuerzas externas modifican la cantidad de movimiento del sistema
La mayor parte de los objetos físicos no pueden por lo general tratarse como partículas. En mecánica clásica, un objeto extendido se considera como un sistema compuesto por un gran número de partículas puntuales.
El estudio sirve para el análisis de partículas libres, como para unsólido rígido en cuyo caso las partículas se mueven manteniendo distancias fijas entre sí. Antes de entrar en el tema, hablaremos del momento lineal e impulso.
Momento lineal e impulso
El momento lineal de una partícula de masa m que se mueve con una velocidad v se define como el producto de la masa por la velocidad
p=mv
Se define el vector fuerza, como la derivada del momento linealrespecto del tiempo
La segunda ley de Newton es un caso particular de la definición de fuerza, cuando la masa de la partícula es constante.

Despejando dp en la definición de fuerza e integrando

A la izquierda, tenemos la variación de momento lineal y a la derecha, la integral que se denomina impulso de la fuerza F en el intervalo que va de ti a tf. 107 Para el movimiento en una dimensión,cuando una partícula se mueve bajo la acción de una fuerza F, la integral es el área sombreada bajo la curva fuerza-tiempo.





En muchas situaciones físicas se emplea la aproximación del impulso. En esta aproximación, se supone que una de las fuerzas que actúan sobre la partícula es muy grande pero de muy corta duración. Esta aproximación es de gran utilidad cuando se estudian los...