Movimiento

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Impulso de una fuerza:
La palabra impulso proviene del latín impulsus derivada del prefijo ím – (denota negación o privación) y del verbo pellere (conducir, guiar). Es decir “sin necesidad de ser conducido”.
El producto de la fuerza media por el tiempo que es ejercida, se llama impulso de fuerza. De la Segunda Ley de Newton

Faverage = ma average = m∆v
∆t

Se puede extraer el impulso de una fuerza y encontrarse que es igual al cambio que experimenta el momento de un objeto de masa constante:

La Utilidad principal de este concepto, se halla en el estudio de la fuerza media de impacto durante las colisiones. La masa y el cambio en la velocidad en las colisiones, son a menudo fáciles de medir, pero la fuerza durante la colisión nolo es. Si podemos medir el tiempo de la colisión, entonces se puede calcular la fuerza media de impacto.

Cantidad de movimiento de una partícula

La expresión “cantidad de movimiento” suena extraña porque hasta el mismo movimiento no existe hasta tanto no se vea el objeto moverse de un lugar a otro o rotar sobre un eje. Generalmente se asocia movimiento con velocidad. Otro parámetro asociado ala cantidad de movimiento es la masa. Esto significa que a mayor masa mayor cantidad de movimiento. De igual forma si se aumenta la velocidad también aumenta la cantidad de movimiento.

Un sistema de partículas es un conjunto de partículas con alguna característica común que permita delimitarlo y en el que la posición y movimiento de una partícula depende de la posición y movimiento de lasdemás.
La cantidad de movimiento (o momento lineal) del sistema es la suma de las cantidades de movimiento de cada una de las partículas

Para ello se representan las cantidades de movimiento en un sistema de ejes rectangulares y se descomponen en sus componentes.

RELACIÓN ENTRE IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO DE UNA PARTÍCULA. EXPRESIÓN DEL PRINCIPIO DE MASA EN FUNCIÓN DE IMPULSO Y CANTIDAD DEMOVIMIENTO.

En el lenguaje moderno la cantidad de movimiento de un objeto se define mediante la expresión p=m·v. Es decir, es una magnitud vectorial proporcional a la masa y a la velocidad del objeto. Partiendo de esta definición y aplicando la ley fundamental de la mecánica de Newton, las variaciones de cantidad de movimiento se expresan en función de la fuerza resultante y el intervalo detiempo durante el cual se ejerce ésta:

Fres = m·a = m (dv/dt) --> Fres·dt = m·dv = d (m·v) = dp

A la cantidad Fres·dt se denomina impulso lineal y viene a representar una magnitud física que interviene en las acciones violentas o impactos, tales como choques. En este tipo de acciones conviene considerar la duración del impacto y la fuerza ejercida durante el mismo.
De la expresión obtenidase deduce que el impulso lineal es igual a la variación de la cantidad de movimiento. Si la fuerza resultante es cero (es decir, si no se actúa sobre el objeto) el impulso también es cero y la cantidad de movimiento (p=m·v) permanece constante. Llamamos a esta afirmación ley de conservación del impulso lineal, aplicada a un objeto o una partícula.

Para practicar la relación entre la fuerzaresultante ejercida sobre un objeto y las posibles variaciones o conservación de su impulso lineal, hemos diseñado una animación interactiva Modellus. Permite aplicar fuerzas a un objeto y comprobar cómo es su movimiento y la evolución de su impulso. En cualquier instante, se puede intervenir para modificar la fuerza aplicada, o para anularla y comprobar que, entonces, se conserva el impulso y elcuerpo mantiene un movimiento rectilíneo y uniforme. Se deduce de ello que un objeto aislado (no sometido a ninguna fuerza) mantendría su impulso o cantidad de movimiento, que podemos asociar a su capacidad potencial de influir sobre otros

EXPRESIÓN DEL PRINCIPIO DE MASA EN FUNCIÓN DE IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Isaac Newton, para enunciar el segundo principio  de la Mecánica, comienza...