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  • 24 oct. 2012



    1.    Definición del momentum lineal desde el punto de vista físico:

    El mometum lineal es llamado también cantidad de movimiento e ímpetu. El momemtum lineal 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.

    En Mecánica Clásica la forma más usual de introducir la cantidad de movimiento es mediante definición como el producto de la masa (kg) de un cuerpo material por su velocidad (m/s).

    2.    Definición:

     El momentum, cantidad de movimiento o ímpetu se define como el vector:

    ecuación dimensional del momentum lineal es:
    Ø  Es el producto de un escalar (masa) por un vector (velocidad), por lo que es una cantidad física vectorial (ver figura 1), por lo que rigen para él todas las reglas operacionales para vectores vistas con anterioridad. Como depende de la velocidad, depende del marco de referencia del observador, el cual debe ser siempre especificado.

    3.    Segunda ley de newton:

    ü  La segunda ley de Newton establece: “La aceleración que adquiere un cuerpo de masa “m”, bajo la acción de una fuerza “F, es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a su masa” o que “la sumatoria de fuerzas que actúan sobre un mismo cuerpo es igual a la masa por la aceleración del mismo cuerpo”. Estas definiciones de la segunda ley de Newton son la más conocidas por nosotros, sin embargo Newton no la enunció así.............

    ü  Sin embargo Newton enunció su segunda ley como: “El cambio de momentum lineal de una partícula es proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el cuerpo, como también al intervalo de tiempo durante el cual ella se aplica, y apunta en la dirección y sentido de esta”...........

    ü  Teniendo ya en claro el enunciado correcto de la Segunda Ley de Newton, demostraremos porque se considera que: ............

    ü  Si la masa del cuerpo permanece constante. Se tiene:......

    4.    Principio de conservación del momentum lineal:

    ü  La cantidad de movimiento obedece a una ley de conservación, lo cual significa que la cantidad de movimiento total de todo sistema cerrado (o sea uno que no es afectado por fuerzas exteriores, y cuyas fuerzas internas no son disipadoras) no puede ser cambiada y permanece constante en el tiempo.

    ü  Ahora consideremos una situación ideal. Supongamos que, en lugar de observar una partícula aislada en el universo, observamos dos partículas que están sujetas solamente a su interacción mutua y se encuentran por otro lado aisladas del resto del universo. Como resultado de su interacción, sus velocidades individuales no son constantes sino que cambian con el tiempo, y sus trayectorias en general son curvas, como se indica en la figura 1 por las curvas (1) y (2). En un cierto tiempo t, la partícula 1 se encuentra en A con velocidad........

    ü  Posteriormente en t’, el momentum total del sistema es: .....

    ü Al escribir esta ecuación hemos mantenido nuestra suposición de que las masas de las partículas son independientes de sus estados de movimiento; así hemos usado las mismas masas de la ecuación (a) de ......

    ü  Aunque el principio ya enunciado de la conservación del momentum considera dos partículas, este principio se cumple para cualquier numero de partículas que formen un sistema aislado; es decir, partículas que están sometidas solamente a sus propias interacciones mutuas y no a interacciones con otras partes del mundo. Por ello, el principio de la conservación del momentun en su forma general dice: el momentum total de un sistema aislado de partículas es constante.....

    ü  No se conocen excepciones a este principio general de la conservación del momentum. Por el contrario, cuando parece que hay violación de este principio en un experimento, el físico inmediatamente busca alguna partícula desconocida que no ha notado y la cual puede ser la causa de la aparente falta de la conservación del momentum. Es esta búsqueda la que ha dado lugar a que los físicos identifiquen el neutrón, el neutrino, el fotón, y muchas otras partículas elementales.

    ü  La conservación del momentum puede expresarse matemáticamente escribiendo la siguiente ecuación: .....

    ü  Para el caso particular de dos partículas: .....

    ü  Este resultado indica que, para dos partículas interactuantes, el cambio en el momentum de una partícula en un cierto intervalo de tiempo es igual y opuesto al cambio en el momentum de la otra durante el mismo intervalo de tiempo. Por lo tanto, el resultado anterior puede expresarse igualmente diciendo que : una interacción produce un intercambio de momentum, de manera que:

    “el momentum “perdido” por una de las partículas interactuantes es igual al momentum “ganado” por la otra partícula”.


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