3. CANTIDAD DE MOVIMIENTO Al aplicarse una fuerza es evidente que la velocidad de un cuerpo cambia, cambia "la cantidad de movimiento" de ese cuerpo, y la cantidad de movimiento puede medirse físicamente.
4. Tenemos un cuerpo que tiene una masa m , (valor escalar) el que adquiere una velocidad determinada al aplicársele una fuerza exterior. La masa y la velocidad resultan ser inversamente proporcionales ya que, a igual magnitud de fuerza, si la masa aumenta al doble su velocidad se reducirá a la mitad.
5. Ejemplo: Expresado de una manera más sencilla, si empujamos al mouse adquirirá mayor velocidad que si empujamos, con la misma cantidad de fuerza, a la CPU.
6. Al ser inversamente proporcionales, la masa y la velocidad se multiplican para obtener un valor constante. La velocidad es un vector mientras que la masa una magnitud escalar, matemáticamente al multiplicar un vector por un escalar obtendremos otro vector.
7. Físicamente ese vector producto entre la masa y la velocidad se denomina cantidad de movimiento y se lo designa con la letra p : Donde: P - es la cantidad de movimiento m - es la masa v - es la velocidad
8. La segunda ley de Newton fue expresada en base a la variación de la cantidad de movimiento en función del tiempo, es decir que si se aplica una fuerza exterior a un cuerpo este experimentará una variación de cantidad de movimiento a medida que transcurre el tiempo.
9. La variación de la cantidad de movimiento se conoce con el nombre de ímpetu , que se designa con la letra I . " I = p "
10. 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 él. Unidades en los distintos sistemas El impulso y la cantidad de movimiento son magnitudes vectoriales. kgf.s kgf.s Kg. .m/s N. s g. m/s din. s Cantidad de movimiento Impulso Técnico S.I. c.g.s.
11. Las colisiones rigen nuestra vida cotidiana y son generalmente en dos o tres dimensiones. Por ejemplo cuando dos imanes interactúan, o cuando jugamos billar (colisión elástica) en dos dimensiones, o cuando se produce un choque en la ciudad, un accidente aéreo. Colisión (Choque)
12. Imaginemos a dos machos cabríos con sus imponentes cornamentas, enfrentados en un combate por un territorio repleto de hembras. Los dos magníficos animales se levantan sobre sus patas traseras "impulsándose" para descender a topetazos sobre su oponente.
13. Este violento encuentro ilustra perfectamente la situación de una colisión donde actúan fuerzas externas relativamente grandes durante un tiempo estimativamente corto. Como podemos determinar la posición de cada animal durante todo el proceso, podemos tratarlos físicamente como si fueran partículas. Si bien la idea básica de una colisión es que, en movimiento o quietas, dos o más partículas (o por lo menos una de ellas) cambian bruscamente su dirección, lo que es muy evidente es el cambio de velocidad que experimentan las partículas involucradas antes y después del choque..
14. Durante la colisión la fuerza varía de una manera tan compleja que resulta muy complicada medirla. Estas fuerzas, denominadas impulsivas, actúan durante un brevísimo instante. Lo que hay que estacar es que la cantidad de movimiento se mantiene constante. La cantidad de movimiento, como se ha visto, es el producto entre la masa y la velocidad. Así que tendremos la cantidad de movimiento de cada partícula antes y después del choque, la cantidad total de movimiento (la suma de las cantidades de movimientos de ambos cuerpos) serán iguales antes y después de chocar.
15. Si ambas partículas quedaran "adheridas" en un solo cuerpo en movimiento, el choque se denominará plástico. Choque plástico: m a . v a + m b v b = v ( m a + m b)
16. Pero si rebotaran separándose, el choque se designará con el nombre de elástico. Choque elástico: m a . v a + m b v b = m a . v’ a + m b v’ b
17. Conservación de la cantidad de movimiento Si con un cuerpo de masa m1 y velocidad v1 se aplica una fuerza a otro cuerpo de masa m2 y velocidad v2, como por ejemplo, en un saque de tenis, en ese instante es aplicable el principio de acción y reacción y tenemos que: m1.v1 = m2.v2
18. Por ejemplo: la masa de la raqueta por su velocidad, en el momento del choque, debe ser igual a la masa de la pelota de tenis por la velocidad que adquiere. Enunciando la Ley de conservación de la cantidad de movimiento dice: En cualquier sistema o grupo de cuerpos que interactúen, la cantidad de movimiento total, antes de las acciones, es igual a la cantidad de movimiento total luego de las acciones .
