CANTIDAD DE

MOVIMIENTO

MOMENTUM

IMPULSO

CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

OBJETIVOS DE HOY

Al término de la unidad, usted deberá:

1. Comprender el concepto de momentum.

2. Comprender el concepto de impulso.

3. Reconocer los diferentes tipos de choques.

4. Aplicar las ecuaciones de impulso y momentum a la resolución de problemas.

MOMENTUM(CANTIDAD DE MOVIMENTO)

El momentum está relacionado con la inercia de un cuerpo. Es directamente proporcional a la masa y velocidad del cuerpo.

vmp Unidades para momentum

S.I.: (kg · m/s)

C.G.S.:(gr · cm/s)

EJERCICIO

D Comprensión

Para el gráfico adjunto, determine la masa del cuerpo.

A) 450 [kg]

B) 225 [kg]

C) 150 [kg]

D) 50 [kg]

E) 0,02 [kg]

s

mkgp

m/sv

150

3

IMPULSO

Es una cantidad vectorial, cuya dirección y sentido coinciden con la fuerza aplicada.

Su magnitud está dada por

ΔtFI Unidades para impulso

S.I.: (N · s)

C.G.S.:(dina · s)

EJERCICIO

D Comprensión

Para la situación representada en el gráfico adjunto, determine la magnitud de la fuerza aplicada.

A) 500 [N]

B) 250 [N]

C) 100 [N]

D) 20 [N]

E) 0,05 [N]

NsI

st

100

5

IMPULSO Y MOMENTUM

La aplicación de un impulso sobre un cuerpo produce una variación del momentum.

pI

IF ppI

EJERCICIO

D Comprensión

Sobre un cuerpo de masa 10 [kg] inicialmente en reposo, actúa una fuerza durante 2 [s], adquiriendo una rapidez de 4 [m/s]. ¿Cuál es la magnitud del impulso aplicado?

A) 10 [Ns]

B) 20 [Ns]

C) 30 [Ns]

D) 40 [Ns]

E) 50 [Ns]

INTERPRETACIÓN GRÁFICA

En un gráfico F/ t, el área bajo la curvarepresenta el impulso ejercido, tanto si la fuerza es constante o variable.

CONSERVACIÓN DEL

MOMENTUMEn ausencia de fuerzas externas, el momentum del sistema se conserva.

En un choque o explosión, la suma vectorial de las cantidades de movimiento de los móviles justamente antes del evento, es igual a la suma vectorial de las cantidades de movimiento inmediatamente después.

DESPUÉSANTES pp

EJERCICIO

C Aplicación

Un tractor de masa 4 [ton] se desplaza por la carretera y choca de frente con un auto de masa 900 [kg] que viajaba a 80 [km/h] en sentido contrario. Si inmediatamente después del choque los vehículos quedan detenidos, ¿qué rapidez llevaba el tractor antes de chocar?

A) 12 [km/h]

B) 16 [km/h]

C) 18 [km/h]

D) 20 [km/h]

E) 25 [km/h]

COEFICIENTE DE

RESTITUCIÓN (e)

Para toda colisión entre dos cuerpos que se mueven en una línea recta, el coeficiente de restitución está dado por

21

'

1

'

2

vv

vve

TIPOS DE COLISIÓN

ELÁSTICA: Los cuerpos no sufren deformación permanente.

(e = 1)

INELÁSTICA: Los cuerpos sufren deformación permanente.

(e < 1)

PLÁSTICA (perfectamente

inelástica): Los cuerpos quedan

unidos después del choque.

(e = 0)

EJERCICIO

E Aplicación

Sobre una superficie sin roce, un bloque de 3 [kg] que se mueve a 4 [m/s] hacia la derecha choca con otro bloque de 8 [kg] que se mueve a 1,5 [m/s] hacia la izquierda. Después del choque, los bloques permanecen unidos. La rapidez de los cuerpos después del choque es de

A) 3 [m/s]

B) 2,2 [m/s]

C) 1,5 [m/s]

D) 0,75 [m/s]

E) 0 [m/s]

SÍNTESIS DE LA CLASE

Fuerza

Aplicada por un

Tiempo

Origina Impulso

Y éste es igual a la

En ausencia de ella

Permite estudiar

Choques

El momentum se conserva

Elásticos

Inelásticos

Plásticos

variación de

momentum

¿QUÉ APRENDÍ?

A reconocer los diferentes tipos de choques.

A calcular el coeficiente de restitución y aplicarlo en la resolución de problemas.

• A aplicar las ecuaciones de impulso y momentum a la resolución de problemas.