Leyes De Conservacion 2

| POLITÉCNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID |
| FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS, SOCIALES Y HUMANAS |
| ASIGNATURA | Física del movimiento |
| PROGRAMA | Tecnologías e ingenierías |
| NOMBRE DE LA PRÁCTICA | Leyes de conservación II |
| TIPO DE PRÁCTICA | Experimental |

INVESTIGACIÓN PREVIA. (PREINFORME)

* Explique por qué en cualquier tipo de choque o colisión se conservala cantidad de movimiento lineal.

* Consulte y estudie al menos dos ejemplos numéricos donde se conserve la cantidad de movimiento lineal.

INTRODUCCIÓN

Las colisiones rigen nuestra vida cotidiana y se dan generalmente en dos o tres dimensiones, por ejemplo, cuando jugamos billar (colisión en dos dimensiones), o cuando se produce un choque en la ciudad, o un accidente aéreo, etc.Para estudiar los choques o colisiones es necesario comprender los conceptos de: cantidad de movimiento (comúnmente conocido también como momentum lineal), impulso y más importante aún, entender uno de los pilares de la física mecánica, “La ley de conservación de la cantidad de movimiento lineal”.

Un ejemplo en la física macroscópica que nos ayudaría a comprender esta ley se tratar del disparode un fusil. Si disparamos un fusil, la bala, de masa pequeña, sale disparada con una velocidad, usualmente, de decenas de metros por segundo. En dirección contraria, el fusil retrocede con una velocidad menor pero tal que si m es la masa y v la velocidad de la bala y M y V la masa y velocidad del fusil, ocurre que M V = mv, es decir, la cantidad de movimiento de la bala es igual (y de signocontrario) al adquirido por el fusil. Dos cantidades iguales en magnitud y de signo contrario dan cero, que era el valor inicial de la cantidad de movimiento lineal total del sistema bala-fusil, ya que, ambos estaban quietos respecto al piso.
¿Ocurre lo mismo si fijamos el fusil a una pared sólida? En este caso el fusil no retrocede, la pared se lo impide. Pero las condiciones han cambiado. Ahorasobre el fusil se ejerce una fuerza externa, ya que se ha fijado a la pared, y ésta está sólidamente unida a la Tierra. En otros términos, la Tierra debería retroceder con una velocidad tal que multiplicada por su masa resulte en una cantidad de movimiento igual al de la bala. Si se plantea la ecuación M V = mv, (suponiendo m = 100 g (bala); v = 100 m/s (bala) y M = 5,98 x 1027 Kg (Tierra)), resultaque la Tierra debe retroceder después del disparo con un valor de velocidad del orden de los 10-20 cm/s, la cual es prácticamente nula.
Los choques han sido tan importantes en la naturaleza que recientemente (2007) se hicieron públicos los resultados de un equipo de astrofísicos del Instituto de Investigación de Southwest, en Colorado (EE. UU.), dirigido por William Bottke en la prestigiosarevista científica Nature. Donde se sostiene que “La colisión que cambió la historia”, es decir, la extinción de especies que marcó el final del Cretácico, hace 65 millones de años, fue debida con una probabilidad “alta” a la caída de un gran asteroide sobre la Tierra. Un choque con asteroides fue el culpable de la extinción de los dinosaurios. Los científicos identifican ahora al principalresponsable: el Baptistina, un asteroide de gran talla, unos 170 kilómetros de diámetro.

Como todo los planetas en nuestro sistema planetario, el Baptistina giraba alrededor del Sol, hasta que chocó con otro asteroide que, aun siendo algo más pequeño (60 kilómetros de diámetro), lo desintegró de un sólo golpe. En realidad, se desintegraron ambos. Fue una colisión de proporciones colosales que se produjohace apenas 160 millones de años.

Las colisiones y su estudio no sólo han tenido que ver en el entendimiento de fenómenos trascendentales de nuestro planeta, sino también se han convertido en una herramienta y fundamento importantísimo en diversas áreas como por ejemplo en la criminología así como en la cinética química, esta última basada en choques entre átomos y moléculas.

Cuando dos...