El documento presenta una sesión introductoria sobre la cantidad de movimiento. Explica conceptos como vectores, cinemática, leyes de Newton y la inercia. Define la cantidad de movimiento como una medida de la inercia de los cuerpos en movimiento. También introduce el concepto de impulso y la relación entre el cambio en la cantidad de movimiento de un objeto y el impulso de las fuerzas que actúan sobre él. Incluye ejemplos y ejercicios para practicar estos conceptos.

1. Semana 1- Sesión 1 Cantidad de movimiento Repaso de vectores, cinemática y dinámica. Cantidad de movimiento

2. Repaso de algunos conceptos preliminares Vectores, Cinemática, y Dinámica

3. Operaciones con vectores

4. Dinámica SEGUNDA LEY DE NEWTON PRIMERA LEY DE NEWTON TERCERA LEY DE NEWTON En ausencia de fuerzas o si la suma de fuerzas es cero, el sistema se encuentra en equilibrio Si las fuerzas sobre un cuerpo no se anulan, el objeto tiene aceleración. A toda fuerza de acción, hay una fuerza de reacción de igual magnitud y dirección opuesta. equilibrio Reposo o MRU D iagrama C uerpo L ibre

5. Cinemática en una dimensión MRU MRUV Ecuaciones del MRUV Ecuación del MRU

6. Fin del repaso

7. La inercia ¿Qué es la inercia? La inercia es la propiedad de los cuerpos de conservar su estado de reposo o de m.r.u. ¿Cómo se mide la inercia? La inercia se mide a través de la magnitud denominada “ masa ”. A mayor masa, el cuerpo tendrá mayor inercia. http://www.youtube.com/watch?v=BwkUNrSCNMg Si se tira bruscamente, ¿qué cuerda se romperá primero? Haga clic sobre la imagen http://www.pulsephotonics.com/gallery/originals/Bullet%20exploding%20a%20pear.jpeg

8. Inercia de los cuerpos en movimiento No da lo mismo frenar una bala que es rodada sobre una mesa que la misma bala disparada. Además de la masa, la velocidad juega un papel fundamental. La magnitud física que cuantifica esta propiedad de los cuerpos en movimiento se denomina “ cantidad de movimiento ”. Unidad: [ p ]=kg x m/s En general, se puede afirmar que las fuerzas se manifiestan cuando se produce un cambio en la cantidad de movimiento.

9. Cantidad de movimiento e impulso De la segunda ley de Newton Se concluye que los cambios súbitos (corto tiempo) de la cantidad de movimiento requieren de grandes fuerzas. Por ejemplo, la bolsa de aire del auto tiene como función aumentar el tiempo de interacción vehículo-persona (  t ), por lo que se tiene como resultado que la fuerza neta que actúa sobre el pasajero es menor. http://www.sicurauto.it/sicurezza/casi_airbag/index.php?subaction=showfull&id=1169327584&archive=&start_from=&ucat=1& La cantidad de movimiento es un vector, generalmente la expresamos por sus componentes: Vea la animación del airbag

10. Cantidad de movimiento e Impulso Integrando la expresión de la fuerza en función de la cantidad de movimiento se puede hallar una relación entre la variación de la cantidad de movimiento y la fuerza resultante que ha producido dicho cambio. El cambio de la cantidad de movimiento de una partícula durante un intervalo de tiempo es igual al impulso de la fuerza neta que actúa sobre la partícula durante ese intervalo.

11. Fuerza media: caso de la bolsa de aire

12. La integral de la fuerza resultante que actúa sobre la partícula es, por definición, el impulso de la fuerza neta durante el intervalo de tiempo desde t 1 hasta t 2 . Se puede definir una fuerza neta media tal que, aun si la fuerza no es constante, el impulso estará dado por El Impulso en función de la fuerza media (F med ) x

13. Ejercicio 8.4 Pág. 317 Cantidad de movimiento e impulso Un balón de fútbol de 0,420 kg viaja a 4,50 m/s con un ángulo de 20,0° en sentido antihorario respecto al eje +x . ¿Qué componentes x y y tiene la cantidad de movimiento del balón?

14. Ejemplo 8.2 Suponga que lanza una pelota de 0,40 kg contra una pared, la cual golpea moviéndose horizontalmente hacia la izquierda a 30 m/s, rebotando horizontalmente a la derecha con una rapidez de 20 m/s. a) calcule el impulso de la fuerza neta sobre la pelota durante el choque. B) Si la pelota está en contacto con la pared durante 0,010 s, calcule la fuerza horizontal media que la pared ejerce sobre la pelota durante el impacto.

15. Ejemplo 8.3 Un balón de fútbol tiene una masa de 0,40 kg e inicialmente se mueve a la izquierda a 20 m/s, pero luego es pateado de modo que adquiere una velocidad con magnitud de 30 m/s y dirección de 45° hacia arriba y a la derecha. Calcule el impulso de la fuerza neta y la fuerza neta media, suponiendo que el choque dura  t=0,010 s . Respuestas

16. Ejercicio 8.13 Pág. 318 Una fuerza neta de magnitud en la dirección +x se aplica a una niña de masa m en patines. La fuerza se aplica de t 1 =0 a t=t 2 . a) ¿Qué impulso J x tiene la fuerza? b) Si en t 1 la niña está en reposo, ¿qué rapidez tiene en t 2 ? a) b)

17. Ejercicio 8.59 Pág. 321 Un lanzador de disco aplica una fuerza neta dada por A un disco de 2,00 kg (  =25,0 N/s 2 ,  = 30,0 N ,  = 5,0 N/s ). Si el disco estaba originalmente en reposo, ¿qué velocidad tiene después de que la fuerza neta ha actuado durante 0,500 s ? Exprese su respuesta en términos de los vectores unitarios i y j. Solución: Se integra al fuerza para calcular la cantidad de movimiento. Una vez calculada la cantidad de movimiento, se determina la velocidad dividiendo el resultado por la masa.