IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
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IMPULSO & CANTIDAD
DE MOVIMIENTO
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La cantidad de movimiento, momento lineal, ímpetu o
moméntum 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.
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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
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EXPLICACION EN MAPA CONCEPTUAL
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Explicación en mapa conceptual
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Considerando , sustituyendo resulta:
& 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 de cualquier cuerpo
es igual al impulso de la fuerza que se ejerce sobre el.
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Para obtener la cantidad de movimiento debemos calcular el
valor de la velocidad, que vendrá dada por la primera
derivada del espacio:
Para comprobar que la variación del impulso es igual al
incremento de la cantidad de movimiento, hacemos:
Y el valor obtenido es la variación del impulso.
Y para los valores de t dados:
De ahí, que el incremento de la cantidad de movimiento sea:
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EJERCICIOSUna pelota de béisbol de 0,15 kg de masa se está moviendo con una
velocidad de 40 m/s cuando es golpeada por un bate que invierte su
dirección adquiriendo una velocidad de 60 m/s, ¿qué fuerza promedio
ejerció el bate sobre la pelota si estuvo en contacto con ella 5 ms?
Datos:
m = 0,15 kg
vi = 40 m/s
vf = - 60 m/s (el signo es negativo ya que cambia el sentido)
t = 5 ms = 0,005 s
pf - pi = I
m.vf - m.vi = F.t
F = m.(vf - vi)/t
F = 0,15 kg.(- 60 m/s - 40 m/s)/0,005 s
F = 0,15 kg.(- 100 m/s)/0,005 s
F = - 3000 N
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Un taco golpea a una bola de billar ejerciendo una fuerza
promedio de 50 N durante un tiempo de 0,01 s, si la bola
tiene una masa de 0,2 kg, ¿qué velocidad adquirió la bola
luego del impacto?.
m = 0,2 kg
F = 50 N
t = 0,01 s
vi = 0 m/s
pf - pi = I
m.vf - m.vi = F.t
m.(vf - vi) = F.t
vf - vi = F.t/m
vf = F.t/m
vf = 50 N.0,01 s/0,2 kg
vf = 2,5 m/s
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FORMULAS: