Movimiento lineal

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 7 (1690 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 5 de diciembre de 2011
Leer documento completo
Vista previa del texto
f7: Momento lineal
7.1.- Momento lineal de una partícula
Es una magnitud vectorial, que en mecánica clásica se define como el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado. El momento lineal se mide en el Sistema Internacional de Unidades en kg·m/s.
La cantidad de movimiento lineal de una partícula u objeto que se pueda modelar como una partícula de masa m, que semueve con velocidad v, se define como el producto de la masa y la velocidad:
p = m v
Si una partícula se mueve en una dirección arbitraria, p debe tener tres componentes:
px= mvx py= mvy pz= mvz
Como se puede ver de esta definición, el concepto de cantidad de movimiento proporciona una distinción cuantitativa entre partículas pesadas y ligeras que se muevan a la misma velocidad. La formamás usual de introducir la cantidad de movimiento es mediante una definición como el producto de la masa (kg) de un cuerpo material por su velocidad (m/s), para luego analizar su relación con la ley de Newton a través del teorema del impulso y la variación de la cantidad de movimiento.
Se define el vector fuerza, como la derivada del momento lineal respecto del tiempo:

La cantidad demovimiento 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.
La segunda ley de Newton es un caso particular de la definición de fuerza, cuando la masa de la partícula es constante.7.2.- Ley de conservación del momento lineal de una partícula.
La conservación de la cantidad del movimiento se puede extender fácilmente a un sistema de partículas si se utiliza la segunda ley de Newton en términos de sumas (resultantes) de las fuerzas que actúan sobre el sistema y de las cantidades de movimiento de las partículas y con ello si no hay una fuerza neta que actúa sobre el sistema,esta condición generalizada se conoce como ley de la conservación de la cantidad de movimiento lineal.
Podemos expresarla como sigue:
Siempre que interactúen dos o más partículas de un sistema aislado, la cantidad total de movimiento del sistema permanece constante.
Esta ley dice que la cantidad total de movimiento de un sistema aislado en todo tiempo es igual a su cantidad de movimiento inicial.Es la masa total de un sistema multiplicada por la velocidad del centro de masas es igual a la cantidad de movimiento lineal total del sistema P=mv. Si la fuerza externa resultante que actúa sobre el sistema es nula, la cantidad de movimiento total del sistema se conserva.

7.3.- Concepto de impulso y fuerzas impulsivas.
Impulso
El impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo duranteel cual está aplicada. Es una magnitud vectorial. El módulo del impulso se representa como el área bajo la curva de la fuerza en el tiempo, por lo tanto si la fuerza es constante el impulso se calcula multiplicando la F por Δt, mientras que si no lo es, se calcula integrando la fuerza entre los instantes de tiempo.
| |

Si consideramos una masa que no varía en el tiempo sujeta a la acciónde una fuerza también constante, la cantidad de movimiento se puede tomar como el simple producto entre la velocidad () y la masa (). Según la segunda ley de Newton, si a una masa  se le aplica una fuerza  aquélla adquiere una aceleración , de acuerdo con la expresión:

Un impulso cambia el momento lineal de un objeto, y tiene las mismas unidades y dimensiones que el momento lineal. Las unidadesdel impulso en el Sistema Internacional son kg·m/s.
Para deducir las unidades podemos utilizar la definición más simple, donde tenemos:

considerando que , y sustituyendo, resulta

y efectivamente,

con lo que hemos comprobado que , por lo que el impulso de la fuerza aplicada es igual a la cantidad de movimiento que provoca, o dicho de otro modo, el incremento de la cantidad de movimiento...
tracking img