lunes, 26 de julio de 2010

Cantidad de movimiento

CANTIDAD DE MOVIMIENTO

En Mecánica la forma más comun de introducir la cantidad de movimiento es mediante su significado como el resultado de la masa de un cuerpo fisico por su velocidad, para luego analizar su relacion con la ley de Newton atraves del sistema del impulso y la variacion de la cantidad de movimiento. Luego del desarrollo de la Física Moderna, esta manera de hacerlo no resultó la más conveniente para abordar esta magnitud fundamental.



El defecto principal es que esta forma esconde el concepto inherente a la magnitud, que resulta ser una propiedad de cualquier ente físico con o sin masa, necesaria para describir las interacciones. Los modelos actuales consideran que no sólo los cuerpos masivos poseen cantidad de movimiento, también resulta ser un atributo de los campos y los fotones.

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.

En el enfoque geométrico de la mecánica relativista la definición es algo diferente. Además, el concepto de momento lineal puede definirse para entidades físicas como los fotones o los campos electromagnéticos, que carecen de masa en reposo. No se debe confundir el concepto de momento lineal con otro concepto básico de la mecánica newtoniana, denominado momento angular, que es una magnitud diferente.

Finalmente, se define el impulso recibido por una partícula o un cuerpo como la variación de la cantidad de movimiento durante un periodo de tiempo dado:


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siendo pf la cantidad de movimiento al final del intervalo y p0 al inicio del intervalo.

EJEMPLO 1



Coeficiente de restitución:

Choque totalmente elastico e = 1
Choque totalmente inelastico e = 0

EJEMPLO 2

1.- Una bala de 8 gr se dispara horizontalmente sobre un bloque de madera de 9 kg. Sabiendo que la velocidad del bloque y de la bala después del choque es de 0,4 m/sg, calcular la velocidad inicial de la bala.(450,4 m/s)

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El concepto de cantidad de movimiento salio en el contexto de la mecanica newtoniana en estrecha union o similitud con el concepto de velocidad y el de masa. En mecánica newtoniana se define el momento lineal como el producto de la masa por la velocidad:

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La idea intuitiva tras esta definición está en que la "cantidad de movimiento" dependía tanto de la masa como de la velocidad: si se imagina una mosca y un camión, ambos moviéndose a 40 km/h, la experiencia cotidiana dice que la mosca es fácil de detener con la mano mientras que el camión no, aunque los dos vayan a la misma velocidad. Esta intuición llevó a definir una magnitud que fuera proporcional tanto a la masa del objeto móvil como a su velocidad.

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