IMPULSO & CANTIDAD

DE MOVIMIENTO

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.

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

EXPLICACION EN MAPA CONCEPTUAL

Explicación en mapa conceptual

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.

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:

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

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

FORMULAS: