Fisica.CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL O MOMENTO LINEAL Y VARIACIÓN

FISICA 111

Prof. Juan de Js. Aquino Casilla

CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL O MOMENTO LINEAL Y VARIACIÓN DE

CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL O VARIACION DEL MOMENTO LINEAL

La cantidad de movimiento lineal o momento lineal para una partícula es una magnitud vectorial que es igual a la masa de la partícula por la velocidad con la que se mueve.

La variación de la cantidad de movimiento nos conduce a una nueva magnitud física que lleva el nombre de: Impulso

El impulso de una fuerza constante, es el producto del modulo de dicha fuerza y el intervalo de tiempo durante el cual actúa. Es una magnitud vectorial y sus unidades son iguales a las de cantidad de movimiento.

I = F Δt

Unidades en el SI CGS

NxS = kg m/s DxS = g.cm/S

El impulso de una fuerza variable: es una magnitud vectorial y se obtiene por la integral de la fuerza aplicada durante el intervalo de tiempo que se aplica.

Una fuerza impulsiva es aquella que actúa durante un intervalo de tiempo pequeño.

IMPULSO PARA UNA FUERZA VARIABLE O UNA FUERZA CONSTANTE

Cuando la figura bajo el grafico tiene forma geométrica definida, el impulso es simplemente el área de la figura bajo el grafico.

RELACIÓN ENTRE EL IMPULSO Y LA VARIACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL O IMPETU

(El impulso neto aplicado a un objeto es igual a la variación del momento lineal que el adquiere).

Ejemplo 1

1.- Un objeto de masa 10 Kg. se mueve sobre en el plano xy con una velocidad inicial vi = (3i – 6j) m/s.

Una fuerza constante aplicada durante 4.0 s le aplica un impulso de manera que alcanza una velocidad

final vf = (11i + 6j) m/s. Calcule:

a) El momento lineal inicial o cantidad de movimiento inicial.

b) El momento lineal final o cantidad de movimiento final.

c) La variación de momento lineal o variación de cantidad de movimiento lineal.

d) La aceleración sobre la masa.

e) La fuerza neta sobre el objeto.

f) El impulso aplicado al objeto por la fuerza.

FUERZA QUE VARIA CON EL TIEMPO A LO LARGO DEL EJE X

2.- Un objeto de masa 10 kg se mueve sobre el eje x con una velocidad inicial de 2.0 m/s hacia la derecha. Una fuerza hacia la derecha le aplica un impulso de acuerdo con el grafico de la derecha, que varia de 0 N a 60 N en un intervalo de tiempo de 0 s a 2 s. La velocidad final cuando se aplica la fuerza en el intervalo de tiempo que comienza en t = 0 s y termina en t = 2.0 s es:

CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL O IMPETU

Para dos partículas que chocan o interactúan

COLISION COMPLETAMENTE INELASTICA ENTRE DOS PARTICULAS EN UNA DIMENSION

Una colisión es completamente inelástica cuando después del choque los cuerpos quedan pegados y por lo tanto tienen la misma velocidad final, . Durante una colisión inelástica parte de la energía inicial se transforma en calor y por lo tanto se pierde energía.

1.- Un automóvil grande (camión) con una masa de 1800 kg parado en un semáforo es golpeado por un automóvil compacto con una masa de 900 kg. Los autos quedan enredados después del choque. Si el auto pequeño se movía a 20 m/s antes del choque.

a) ¿Cuál es la velocidad después del choque?

b) La cantidad de movimiento total inicial o momento lineal total inicial.

c) La cantidad de movimiento total final o momento lineal total final.

d) La energía mecánica total inicial.

e) La energía mecánica total final.

f) La pérdida de energía mecánica durante la colisión o choque.

g) La fracción de la energía mecánica que permanece.

h) La fracción de la energía mecánica perdida.

m1 = m2 = V1i = V2i = V1f = V2f

P1i = m1 V1i = P2i = m2 V2i =

P1f = m1 V1f = P2f = m2 V2f =

E1i = ½ m1 V1i2 = E2i = ½ m2 V2i2 =

E1f = ½ m1 V1f2 = E2f = ½ m2 V2f2 =

2.- Un automóvil grande (camión) con una masa de 1800 Kg. parado en un semáforo es golpeado por un automóvil compacto con una masa de 900 Kg. Los autos quedan enredados después del choque. Si el auto pequeño se movía a 20 m/s antes del choque. ¿Cuánta energía se pierde durante la colisión?

m1 = m2 = V1i = V2i = V1f = V2f =

P1i = m1 V1i = P2i = m2 V2i =

P1f = m1 V1f = P2f = m2 V2f =

E1i = ½ m1 V1i2 = E2i = ½ m2 V2i2 =

E1f = ½ m1 V1f2 = E2f = ½ m2 V2f2 =

Leyes de conservación, en física, leyes que afirman que en un sistema cerrado que experimenta un proceso físico, determinadas cantidades medibles permanecen constantes. Muchos consideran las leyes de conservación como las leyes físicas más importantes.

LEY CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL

En un sistema aislado, el momento total permanece constante a lo largo del tiempo; es lo que se llama conservación del momento lineal. Por ejemplo, cuando un jugador de tenis golpea una pelota, el momento lineal de la raqueta justo antes de golpear la bola más el momento de la pelota en ese instante es igual al momento de la raqueta inmediatamente después de golpear la bola más el momento de la pelota golpeada. En otro ejemplo, imaginemos a un nadador que salta desde un bote inmóvil que flota sobre el agua. Antes de saltar, el bote y el nadador no se mueven, por lo que el momento lineal total es cero. Al saltar, el nadador

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