cantidad o estado de movimiento o momento lineal (p) e impulso de una fuerza (j)
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CANTIDAD O ESTADO DE MOVIMIENTO O MOMENTO LINEAL (P) E IMPULSO DE UNA FUERZA (J). Era como si los objetos fueran muy «perezosos» para cambiar de estado. La primera ley de Newton se denomina la ley de la «inercia». - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
CANTIDAD O ESTADO DE MOVIMIENTO O
MOMENTO LINEAL(P)
E
IMPULSO DE UNA FUERZA (J)
Elaboró: Yovany Londoño 2
La Inercia
Era como si los objetos fueran muy «perezosos» para cambiar de estado. La primera ley de Newton se denomina la ley de la «inercia».
Los objetos tienen diferentes cantidades de inercia (de resistencia al cambio).
«Inertia», en latín, quiere decir «ocio», «pereza».
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Inercia de los cuerpos en movimientoLa inercia de los cuerpos en
movimiento depende de un factor más: la velocidad.
La magnitud física que cuantifica la propiedad inercial de los cuerpos en movimiento se denomina “cantidad de movimiento”.
Unidad: [p]=kg x m/s
p mv
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¿La inercia de la bala en reposo es la misma que la de la bala en movimiento?
Elaboró: Yovany Londoño 4
EJEMPLO Nº 104/07/2011
Elaboró: Yovany Londoño 5
EJEMPLO Nº 204/07/2011
Elaboró: Yovany Londoño 6
IMPULSO DE UNA FUERZA (J)Se puede hallar una relación entre la diferencia de las
cantidades de movimiento inicial y final y la fuerza resultante que la ha producido.
El cambio de la cantidad de movimiento de una partícula durante un intervalo de tiempo es igual al impulso de la fuerza neta que actúa sobre la partícula durante ese intervalo.
Al impulso se lo suele llamar con la letra I o Jota. Usemos la Jota. Si una fuerza actúa durante un tiempo Δt, el impulso aplicado vale efe por delta t .Lo escribo :
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𝐽= 𝐹× ∆𝑡 = ∆𝑝
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EJEMPLO
UNA FUERZA DE 10 NEWTON EMPUJA UN CARRITO DURANTE 5 SEGUNDOS. CALCULAR EL IMPULSO EJERCIDO POR F.
Entonces: Impulso ejercido por una fuerza F.
F = 10 NΔt = 5 sJ = F ⋅Δt = 10N⋅5s
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EjercicioUn coche equipado con un maniquí de 80,0 kg choca contra un muro con 25,0 m/s . Estimar la fuerza que el cinturón ejerce sobre el maniquí en el impacto. (suponer que el coche y el maniquí recorren aproximadamente 1,00 m al plegarse la parte delantera del coche)
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Solución:
Para estimar el tiempo del impacto:
o o
m mP mv (80kg)(25 )i (2000kg )is s
ffP mv 0
mJ F t P (2000kg )i
s
m(2000kg )isF
t
1 2v vx t
2
25 01 t2
t 0,08s F (25,0kN)i
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CHOQUES
Un choque es el impacto percibido repentinamente por una aceleración o desaceleración, aunque también puede ser causado por una explosión.
El choque se caracteriza por la duracion del contacto que generalmente es muy corta y es entonces donde se transmite la mayor cantidad de energia.
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COLISIONES
Es cuando intervienen dos cuerpos y ejercen una fuerza mutua o cuando los objetos están muy cercanos o entran en contacto, interaccionan fuertemente durante un breve intervalo de tiempo.
La fuerzas de éste tipo reciben el nombre de fuerzas impulsivas y se caracteriza por su acción muy intensa y su brevedad.
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Choques Elásticos
Es una colisión entre dos o más cuerpos en la que éstos no sufren deformaciones permanentes durante el impacto.
En una colisión elástica se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque.
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Ejemplos de choques elásticos
Los choques perfectamente elásticos son idealizaciones útiles en ciertas circunstancias, como el estudio del movimiento de las bolas de billar, aunque en ese caso la situación es más compleja dado que la energía cinética tiene una componente por el movimiento de traslación y otra por el movimiento de rotación de la bola.
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Choques inelásticos
Un choque inelástico es un tipo de choque en el que la energía cinética no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su temperatura
La principal característica de este tipo de choque es que existe una disipación de energía, ya que tanto el trabajo realizado durante la deformación de los cuerpos como el aumento de su energía interna se obtiene a costa de la energía cinética de los mismos antes del choque
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Choque perfectamente inelásticoDe un choque se dice que es "perfectamente
inelástico" (o "totalmente inelástico") cuando disipa toda la energía cinética disponible, es decir, cuando el coeficiente de restitución ε vale cero. En tal caso, los cuerpos permanecen unidos tras el choque, moviéndose solidariamente (con la misma velocidad).
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Choque perfectamente inelástico (plastico)en una dimensión.
En una dimensión, si llamamos v1,i y v2,i a las velocidades iniciales de las partículas de masas m1 y m2, respectivamente, entonces por la conservación del momento lineal tenemos:
y por tanto la velocidad final vf del conjunto es:
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Ejemplos de choques inelásticos04/07/2011