¿Qué es Momentum?
Si te dijera: ‘Ese tipo tiene un impulso serio’, ¿qué significaría para ti? En una conversación general, significa que está avanzando en lo que sea que esté haciendo y será difícil detenerlo. Pero el impulso también es un concepto en física. ¿Qué significa el impulso allí?
Bueno, el impulso claramente tiene algo que ver con el movimiento. Y los objetos más grandes también son más difíciles de detener, por lo que parece que las cosas grandes también tienen mucho impulso. Y eso es exactamente lo que es. El momento se trata de velocidad y masa. Un gran jugador de fútbol que corre rápido por el campo tiene mucho impulso. Tiene una gran masa y una gran velocidad. Un enorme camión que avanza por la autopista a 70 millas por hora tiene mucho impulso por la misma razón.
Ecuación de conservación de la cantidad de movimiento
Así que sabemos qué es el impulso. Pero, ¿cómo le ponemos un número?
La ecuación para el impulso se ve así:
p = mv
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Aquí es donde p es el impulso de un objeto, medido en kilogramos metros por segundo; m es la masa de ese objeto, medida en kilogramos; y v es la velocidad del objeto, medida en metros por segundo (o metros divididos por segundos).
Ley de Conservación del Momento
La ley de conservación del impulso dice que el impulso solo se mueve de un lugar a otro, ya que no se crea ni se destruye.
Entonces, digamos que el camión que avanza por la carretera choca contra un automóvil pequeño, lo que hace que disminuya la velocidad. Simplemente perdió impulso. Pero el impulso no se puede destruir, entonces, ¿a dónde va el impulso? Entra en el automóvil pequeño, que ahora se moverá a una velocidad diferente (probablemente más rápida) que antes. El impulso se transfirió del camión al automóvil más pequeño. Se conservó el impulso.
Pero tenemos que tener cuidado. Momentum es un vector , lo que significa que tiene tanto tamaño como dirección. La dirección en que se mueve el objeto es importante. Solo se debe conservar el impulso total de todo el sistema. Si tiene un automóvil moviéndose hacia la derecha con 4 kilogramos metros por segundo de impulso y un automóvil moviéndose hacia la izquierda con 4 kilogramos metros por segundo, el impulso total del sistema es cero; los dos se cancelan. Entonces, si los dos autos chocan y se detienen, el impulso se ha conservado muy bien porque no hubo ningún impulso general al principio.
Momento de una pared de ladrillos
Pero, ¿qué sucede si el camión choca contra una pared de ladrillos y se detiene? Seguramente el impulso se ha destruido entonces, ¿verdad? Es difícil imaginar cómo se podría conservar el impulso, pero lo es. En este caso, el impulso se transfiere a una mezcla de moléculas en la pared que se mueven más rápido y la tierra misma gira más en esa dirección. La tierra y las moléculas de la pared tomaron el impulso.
Ley de Proximidad Vs Ley de Contraste: Diferencias y Ejemplos
La ecuación para la conservación del impulso se ve así:
- impulso total antes = impulso total después
- p antes = p después
- ( m 1 v 1 + m 2 v 2 ) antes = ( m 1 v 1 + m 2 v 2 ) después
Aquí es donde m 1 y m 2 son las masas de los dos objetos, y v 1 y v 2 son las velocidades de los dos objetos. El lado izquierdo de la ecuación es antes de que ocurra un impacto y el lado derecho de la ecuación es después de que ocurre un impacto. Veamos un ejemplo para aclarar cómo usar esta ecuación.
Problema de ejemplo
El auto 1 pesa 300 kilogramos y se mueve a la derecha a 3 metros por segundo (m / s). El coche 2 pesa 500 kilogramos y se mueve hacia la izquierda a 1 metro por segundo (m / s). Se golpean. Posteriormente, el coche 1 se mueve a la derecha a 0,5 metros por segundo (m / s). ¿Qué tan rápido se mueve el auto 2 después de la colisión?
En primer lugar, debemos escribir lo que sabemos. Estos son nuestros valores conocidos:
- m 1 = 300 kg
- m 2 = 500 kg
- v 1 (antes) = 3 m / s
- v 2 (antes) = -1 m / s
- v 1 (después) = 0,5 m / s
- v 2 (después) =?
Observe que v 2 es negativo, porque el automóvil 2 se movía hacia la izquierda antes de la colisión. En física, solemos llamar a la derecha positiva y a la izquierda negativa.
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Todo lo que tenemos que hacer es poner números en la ecuación y resolver nuestro valor faltante de v 2 , que se ve así:
- impulso total antes = impulso total después
- p antes = p después
- ( m 1 v 1 + m 1 v 1 ) antes = ( m 1 v 1 + m 1 v 2 ) después
- 300 (3) + 500 (-1) = 300 (0,5) + 500 v 2
- v 2 = (900 – 500 – 150) / 500
- v 2 = 250/500 = 0,5 m / s
Entonces obtenemos una respuesta final de 0.5 m / s. Dado que la respuesta es positiva, esto significa que el automóvil 2 se mueve hacia la derecha a 0.5 m / s. Y esa es nuestra respuesta.
Resumen de la lección
El momento se trata de velocidad y masa. Un gran jugador de fútbol que corre rápido por el campo tiene mucho impulso. Tiene una gran masa y una gran velocidad. La ecuación de la cantidad de movimiento dice que la cantidad de movimiento es igual a la masa por la velocidad. El momento también es un vector , lo que significa que tiene tanto tamaño como dirección.
Se dice que el momento siempre se conserva. La ley de conservación del impulso establece que el impulso solo se mueve de un lugar a otro, ya que no se crea ni se destruye. Entonces, cuando dos autos chocan entre sí, el impulso puede moverse de un objeto a otro, pero no puede desaparecer.
La ecuación para la conservación del impulso se puede utilizar para predecir lo que sucederá en un accidente automovilístico. Dice que la suma de los momentos antes de la colisión será igual a la suma de los momentos después de la colisión. Para resolver problemas, todo lo que tenemos que hacer es insertar números en la ecuación y resolver el valor que falta.
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