Impulso y cantidad de movimiento ellos son cantidades físicas vectoriales utilizado en el estudio de la dinámica. La unidad de medida para ambos es la misma (kg.m / s), y están relacionados por el teorema del impulso y también por el Segunda ley de Newton.
¿Qué es el impulso?
La cantidad de movimiento es el producto entre pasta de un cuerpo y su velocidad. Es una cantidad vectorial cuya unidad de medida, de acuerdo a sSistema Internacional de Unidades (SI), puede ser kg.m / so N.s.
LA fórmula utilizado para calcular la cantidad de movimiento es el siguiente:
Q - cantidad de movimiento (kg.m / s)
metro - masa (kg)
v - velocidad (m / s)
La cantidad de movimiento es una cantidad particularmente útil para estudiar el colisiones, ya que, en colisiones elásticas, la cantidad total de movimiento debe mantenerse constante.
¿Qué es impulso?
Impulso es la medida de variacióndaLa cantidadenmovimiento. Como el impulso, es una cantidad vectorial. Cuando aplica un impulso a un cuerpo, su cantidad de movimiento cambia. La definición más simple de impulso se muestra en la siguiente fórmula.
I - impulso (kg.m / so N.s)
∆Q - variación en la cantidad de movimiento (kg.m / so N.s)
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impulso y fuerza
Al aplicar un fuerza a un cuerpo, el impulso que se aplica a ese cuerpo depende del tiempo de contacto entre los cuerpos. Cuanto más largo sea este tiempo, mayor será el empuje proporcionado y mayor será la cantidad de variación de movimiento.
F - fuerza (N)
t - intervalos de tiempo)
De la fórmula anterior, puede ver que para una determinada medida de impulso, la fuerza y el intervalo de tiempo son inversamente proporcionales. Este hecho explica la utilidad de los parachoques de los coches, ya que, dado que la colisión dura más por la deformación del parachoques, la fuerza que se ejerce sobre el vehículo y el pasajero es menor, aunque el impulso sufrido es el mismo que el de una colisión que se produciría sin este proteccion.
Vea también: Aceleración: qué es, fórmulas y ejercicios resueltos
Segunda ley de Newton, impulso y cantidad y movimiento.
Originalmente, el Segunda ley de Newton, conocida como Principio fundamental de la dinámica, se escribió en términos de cantidades tales como impulso, impulso y tiempo. Según esta ley, la fuerza neta sobre un cuerpo es igual al producto de su masa y su aceleración, pero esta definición También se puede escribir de modo que la fuerza resultante sea igual al cambio en la cantidad de movimiento durante un cierto intervalo de hora.
Finalmente, las dos expresiones que se muestran arriba se pueden combinar para que la variación de la La cantidad de movimiento es igual al producto de la fuerza resultante y el intervalo de tiempo de aplicación. de fuerza. Esta identidad se llama teorema del impulso.
Lea también: Resumen con todas las cosas más importantes sobre las tres leyes de Newton
Ejercicios resueltos sobre impulso y cantidad de movimiento.
Pregunta 1 - (Udesc) O bolsa de aire y los cinturones de seguridad son elementos de seguridad presentes en todos los automóviles nuevos fabricados en Brasil. Utilizando los conceptos de la Primera Ley de Newton, de impulso de una fuerza y variación del momento, analice las proposiciones.
I. O bolsa de aire aumenta el empuje de la fuerza promedio que actúa sobre el ocupante del automóvil cuando choca con el tablero, aumentando la cantidad de movimiento del ocupante.
II. O bolsa de aire aumenta el tiempo de colisión entre el ocupante del vehículo y el salpicadero, disminuyendo así la fuerza media que actúa sobre sí mismo en la colisión.
III. El cinturón de seguridad evita que el ocupante del automóvil, en caso de colisión, continúe moviéndose con un movimiento rectilíneo uniforme.
IV. El cinturón de seguridad reduce la velocidad del ocupante del automóvil en caso de colisión, lo que aumenta la cantidad de movimiento del ocupante.
marque la alternativa correcto:
a) Solo las declaraciones I y IV son verdaderas.
b) Solo las declaraciones II y III son verdaderas.
c) Solo las declaraciones I y III son verdaderas.
d) Solo las declaraciones II y IV son verdaderas.
e) Todas las declaraciones son verdaderas.
Plantilla: letra b.
Resolución:
Analicemos cada una de las alternativas:
[I] - Falso. O bolsa de aire reduce la fuerza aplicada al cuerpo, aumentando el tiempo de aplicación de la fuerza.
[II] - Cierto.
[III] - Cierto.
[IV] - Falso. Se reduce la cantidad de movimiento del ocupante.
Pregunta 2 - (PUC-RJ) Un tenista, durante el servicio, lanza la pelota verticalmente hacia arriba. Al alcanzar su altura máxima, la pelota es golpeada por la raqueta de tenis y sale con una velocidad de 108 km / h en dirección horizontal.
Calcule, en kg.m / s, el módulo de variación del momento lineal de la bola entre los instantes inmediatamente después y antes de ser golpeada por la raqueta.
Dado: Considere la masa de la pelota de tenis igual a 50 g.
a) 1,5
b) 5.4
c) 54
d) 1500
e) 5400
Plantilla: letra a.
Resolución:
Para resolver el ejercicio, es necesario escribir la masa, que está en gramos, en kilogramos (m = 50,10-3 kg). Además, la velocidad, que está en km / h, debe expresarse en m / s. Tenga en cuenta el cálculo:
Pregunta 3 - (UECE) Considere una esfera muy pequeña con una masa igual a 1 kg que viaja a una velocidad de 2 m / s sin girar durante 3 s. En este intervalo de tiempo, el momento lineal de esta partícula es:
a) 2 kg.m / s
b) 3 s
c) 6 kg.m / s
d) 6 m
Plantilla: letra a.
Resolución:
Para resolver el ejercicio basta con multiplicar la masa y la velocidad del cuerpo, pero también es necesario recordar la unidad de medida de la cantidad de movimiento, el kg.m / s.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
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HELERBROCK, Rafael. "Impulso y cantidad de movimiento"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso-e-quantidade-de-movimento.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.
