|
Impulso-Momentum
Las siguientes ecuaciones se definen para describir la
interacción en el tiempo:
Def.
9: el
producto de la fuerza (F) aplicada a un objeto, en la
dirección del movimiento que produce, por el tiempo
(t) en el que se aplico, se define como impulso I.
Def. 10:
el producto de la masa (m) por la velocidad (v), se
define como Momentum P.
Principio 1:
el momentum total de un sistema aislado es constante. |
Interacción en el tiempo de los objetos:
Sabemos
que todo fenómeno en la naturaleza, se realiza en el tiempo
y en el espacio. En ocasiones,
cuando la fuerza actúa durante cierta distancia,
será conveniente dar una
descripción relacionada con el espacio (x) y en otras la
fuerza actúa en tan poco tiempo, que será conveniente
describir los resultados por los cambios que ésta produce.
En ambos casos se estarán discutiendo las causas y sus
efectos
Ejemplos de eventos de los cuales no se conoce la forma
en que varía la fuerza en el tiempo y si el efecto que produce; cuando choca un balón el suelo, éste durante un
corto tiempo la rebota ; cuando un proyectil es disparado
éste es empujado por los gases en un tiempo muy corto;
cuando por medio de una resortera lanzas una piedra, ésta es
empujada también durante un instante; cuando un auto choca
lo hace en un tiempo relativamente corto, etc. El
hecho de que es más difícil detener o aumentar la velocidad
de un camión cargado en movimiento que de uno vacío, es
también un ejemplo de eventos la fuerza actúa durante tiempos
relativamente cortos.
Ahora usaremos la Def. 2 de
aceleración para describir el fenómeno en el tiempo:
si se
multiplica la Def. 2 por la masa (m) del objeto al que se le
aplica la fuerza, y se multiplica por t, se obtiene,
e
identificamos de la
Ec. (4),
ma como la fuerza
F,
(9)
al término de la izquierda se le ha definido como
impulso I, y al
término de la derecha se le ha definido como el cambio de la
cantidad de movimiento
DP
(6)
(7)
El
impulso
realizado por la fuerza F al cambiar la velocidad del objeto
de v0 a v en un tiempo t,
hace que cambie su cantidad de movimiento, es el
significado físico que se le da a la Ec. 9.
Se puede ver que cada uno de los ejemplos anteriores se
pueden estudiar con la definición de momentum por englobar
ambos cantidades m y v. |
