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MOMENTUMIMPULSO

CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

12-11-2018 Prof. Nicol Villagra G. 1

OBJETIVOS

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.

212-11-2018 Prof. Nicol Villagra G.

MOMENTUM(CANTIDAD DE MOVIMENTO)

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

3

vmp= Unidades para momentum

S.I.: (kg · m/s)

C.G.S.:(gr · cm/s)


EJERCICIO Nº 1

• 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]

D Comprensión

4

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

5

ΔtFI =Unidades para impulso

S.I.: (N · s)

C.G.S.:(dina · s)


EJERCICIO Nº 2

• 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]

D Comprensión 6

NsI

st

100

5


IMPULSO Y MOMENTUM

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

7

pI

=

IF ppI

−=12-11-2018 Prof. Nicol Villagra G.

EJERCICIO Nº 3

• 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] D Comprensión


INTERPRETACIÓN GRÁFICA

En un gráfico F/ t, el área bajo la curva representa el impulsoejercido, 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.

10

=DESPUÉSANTES pp


EJERCICIO Nº 4

• 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]

C Aplicación


COEFICIENTE DE RESTITUCIÓN (e)

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

12

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 (perfectamenteinelástica): Los cuerpos quedanunidos después del choque. (e = 0)


EJERCICIO Nº 5

• 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]

E Aplicación


SÍNTESIS DE LA CLASE

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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

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¿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.


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