INFORME DE LABORATORIO “CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL”

“AÑO DEL DIÁLOGO Y LA RECONCILIACIÓN NACIONAL”

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL[pic 1]

INFORME DE LABORATORIO

“CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL”

DOCENTE      : ING. ANDRÉS OLIVER GUERRERO FARRO

CURSO            : FÍSICA GENERAL

ALUMNA        : MARTHA ALFARO MAQUERA

TACNA-PERÚ

2018

INFORME N° 6:

CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL

1. RESUMEN

El presente informe tiene como objetivos analizar el choque producto entre 2 bolas y determinar la cantidad de movimiento lineal. Usamos una metodología experimental usando un sistema armado con un riel, un lanzador, 2 bolas de metal, 4 hojas A4, 4 hojas calca y una cinta métrica. Se midió las distancias desde el borde de la mesa hasta el punto en donde cayeron las bolas de metal, estas medidas se hicieron con una cinta métrica, los resultados de la Conservación del Momento Lineal fueron: y el resultado del movimiento lineal fue: 345.64 m/s. En conclusión, Al analizar se ha concluido que un cuerpo ejercido por otro cambia la conservación lineal dependiendo de la velocidad o la fuerza con que lo impacten si es que es mayor a la velocidad de la bola 2, la velocidad de la bola 2 cambia dependiendo si es que la fuerza tiene mayor o menor magnitud, se determinando la cantidad de movimiento lineal: 345.64 m/s.[pic 2]

1. OBJETIVOS

• Analizar el choque producto entre 2 bolas
• Determinar la cantidad de movimiento lineal.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO

El momento lineal, también conocido como cantidad de movimiento o ímpetu, es la tendencia de un cuerpo a cambiar su estado de movimiento. Por momento lineal se indica la inercia en movimiento. Formalmente el ímpetu de una partícula aislada se define como el producto de su masa m por su velocidad v. Por ser el producto de una cantidad escalar por una vectorial, es en sí mismo un vector.

Isaac Newton fue el primero en introducir el concepto de momento lineal, quien en su obra Philosophieae naturalis principia mathematica lo utilizó con el fin de definir su segunda ley de la mecánica. Expresado en la terminología moderna la segunda ley de Newton se lee así: “La razón de cambio del ímpetu de un cuerpo es igual a la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo y está en la dirección de esa fuerza”

A partir de la definición de momento lineal, Newton introdujo las bases para el estudio del movimiento de los cuerpos. De ahí su gran importancia en el desarrollo de la Física.

En física existen diversas leyes de conservación, que facilitan el estudio de objetos que siguen movimientos complejos. La cantidad de movimiento sigue una ley de conservación al igual que la energía. Esta ley proporciona información sobre el movimiento de las partículas antes y después de una colisión, por esto es de vital importancia definirla y aplicarla en situaciones de la vida cotidiana.

La ley de conservación del momento lineal establece que:

“Cuando la fuerza neta externa neta que actúa sobre un sistema es cero, el vector del ímpetu total del sistema permanece constante' 

Esto quiere decir que cuando dos partículas colisionan, ejercen "fuerzas grandes entre sí, a estas "fuerzas se les conoce como "fuerzas impulsivas. Estas "fuerzas son internas y lo que dice la ley es que si no existen "fuerzas externas que actúan sobre el sistema, el momento lineal de las partículas antes de la colisión debe ser el mismo que tienen después de chocar.

Esta ley se cumple sin tener en cuenta la cantidad de objetos involucrados durante el movimiento y es independiente del sistema de referencia elegido. Esto quiere decir que, si dos o más cuerpos interactúan, el momento lineal permanece constante, siempre que solo actúan fuerzas internas en él o sean demasiado grandes como para despreciar las demás fuerzas.

La ley de la conservación del momento lineal es una de las herramientas más importantes en Física para el estudio de cuerpos que interactúan. Además, permite conocer las velocidades de los objetos involucrados, y a partir de allí, establecer si el choque fue elástico o inelástico, con el fin de determinar si la energía se conserva en el movimiento. (YOUNG, 2009)

Momento lineal:

En la mecánica clásica el momento lineal ‘p’ es la cantidad de movimiento de un objeto que se define como el producto de la masa y la velocidad de este:

1. p=mv

Donde

‘m’ es la masa del cuerpo y

‘v’ su velocidad.

Conservación del momento lineal:

En un sistema cerrado en el cual las fuerzas externas son 0 el momento lineal se conserva, es decir, el momento permanece constante en el tiempo. Por tanto, el momento inicial pi ser igual que el momento final pf.

(2)                                                pi = pf

y dada la ecuación (1) que describe al momento, se obtiene que:

(3)                        mi vi = mf vf

Donde mi, vi, mf  y vf son las masas y velocidades iniciales y finales respectivamente. (Bautista, 2016)

1. MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS

1. Materiales

• Riel con escala (±0,01m)

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Figura 01: Riel con escala

• 2 bolas de metal

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Figura 02: 2 bolas de metal

• 4 hojas blancas A4

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Figura 03: 4 hojas blancas de A4

• 4 hojas calca

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Figura 04: 4 hojas calca

1. Equipo

• Lanzador

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Figura 05: Lanzador

1. Instrumentos

• Cinta métrica con escala (±0.01m)

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Figura 06: Cinta métrica

1. PROCEDIMIENTO

Se armó el sistema con el riel, 2 bolas de metal, 4 hojas A4, 4 hojas calca, y un lanzador. Primero se colocó el riel sobre la mesa, sobre el riel se pegó el lanzador con cinta adhesiva y se colocó 1 bola de metal dentro del lanzador; se unieron las hojas A4 en forma cuadrada con cinta adhesiva, lo mismo se hizo con las hojas calca, luego las hojas A4 fueron pegadas con cinta en cada esquina sobre el piso y sobre las hojas A4 se pegaron las hojas calca, a una distancia corta de la mesa.

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