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Contenido

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Conceptos básicos
Cantidad de movimiento en un sistema de partículas
Relación entre impulso y cantidad de movimiento
Conservación de la cantidad de movimiento para dos partículas
Principio de conservación de la cantidad de movimiento

PRINCIPIO DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO EN CHOQUES

Impacto
Colisión
Choques
Tipos de choquesIMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Conceptos Básicos:

Impulso: Magnitud vectorial. Es la variación en la cantidad de movimiento que experimenta un objeto en un sistema cerrado. El impulso se define como el cambio en la cantidad de movimiento de un cuerpo.



El impulso de la fuerza F es igual al cambio de momento de la partícula.
Elimpulso es un vector que tiene una magnitud igual al área bajo la curva de fuerza-tiempo.


La fuerza F que actúa en un tiempo muy corto, y se le llama fuerza de impulso.
El impulso se puede escribir como: I = Fm Dt. Donde Fm es la fuerza promedio durante el intervalo.








Ejemplo:
Una pelota de golf de 50 g es golpeada por un palo de golf y ésta alcanza una distancia de 200m,calcule el impulso aplicado por el palo, suponga un ángulo de 45° en la velocidad inicial.



Cantidad de Movimiento: Es el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado.

CANTIDAD DE MOVIMIENTO EN UN SISTEMA DE PARTÍCULAS:

La cantidad de movimiento de una partícula se define como el producto de la velocidad v por la masa de la partícula:
p = mv

La segundaley de Newton establece que la fuerza sobre un objeto es igual a la rapidez de cambio de la cantidad de movimiento del objeto.
En términos de la cantidad de movimiento, la segunda ley de Newton se escribe como:





RELACIÓN ENTRE IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO:

Dado que el impulso es igual a la fuerza por el tiempo, una fuerza aplicada durante un tiempo provoca una determinadavariación en la cantidad de movimiento, independiente de su masa.
El impulso aplicado a un cuerpo es igual a la variación de la cantidad de movimiento.






CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO PARA DOS PARTÍCULAS




La ley de la conservación del momento lineal establece que siempre que dos partículas aisladas interactúan entre sí, su momento total permanece constante.PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO:

Cuando la resultante de las fuerzas externas que sobre un sistema de partículas es cero, la cantidad de movimiento lineal permanece constante:


Fext.=SFi=0
P1=P2
m1v1=m2v2


PRINCIPIO DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO EN CHOQUES

Como hemos visto, la variación en la cantidad del movimiento y el impulso van estrechamente ligados. Laconservación de la cantidad de movimiento lineal es una de las cantidades físicas que en un sistema cerrado aparecen inalterables. Así, si sobre un sistema no se ejerce fuerza neta alguna, el momento lineal total del sistema no puede variar. Y para nuestro caso: para hacer variar la cantidad de movimiento de un cuerpo es necesario aplicarle un impulso producto de una fuerza, la cual conlleva a producirseun impacto o colisión.
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IMPACTO

Es la colisión o choque entre dos cuerpos en un periodo de tiempo muy corto, ocasionando entre sí fuerzas relativamente muy grandes llamadas impulsivas (cuando un cuerpo explosiona o cuando dos cuerpos chocan), por ejemplo:
Cuando un futbolista patea una pelota la fuerza de interacción entre el pie y la pelota es del orden de N y el tiempo que dura elcontacto es de s aproximadamente. Estas fuerzas, a pesar de que actúan durante un tiempo muy pequeño, producen variaciones notables en la velocidad de dichos cuerpos.

a. COLISION.- Es donde intervienen dos objetos que se ejercen fuerzas mutuamente y cuando los objetos se encuentran cerca, interaccionan fuertemente durante un intervalo breve de tiempo, No necesariamente hay contacto. Por ejemplo:...