Fsica para Ciencias Momentum lineal y choques Dictado

Física para Ciencias: Momentum lineal y choques Dictado por: Profesor Aldo Valcarce 2 do semestre 2014 FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Choques En un choque los objetos involucrados realizan mucha fuerza en un periodo de tiempo muy pequeño. Cambia la velocidad de los objetos. Dependiendo del tipo de choque la energía mecánica se puede conservar o no. Ejemplos de choques. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

El momentum lineal de un objeto se define por el producto de la masa y la velocidad del objeto. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Impulso � El impulso En general la fuerza neta no es constante y hay que usar la fuerza neta promedio en el intervalo de tiempo. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Conservación del momentum Si la fuerza neta actuando sobre un objeto (o conjunto de objetos) es cero, el momentum lineal total del objeto (o conjunto de objetos) permanece constante. Esto se conoce como: La ley de la conservación de momentum Si la suma de todas las fuerzas que actúan entre partículas de un conjunto de objetos es cero (1 era ley de Newton), las únicas fuerzas que cambian el momentum del sistema son las fuerzas externas, es decir, fuerzas ejercidas por objetos fuera del sistema. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Choques El momentum se conserva en cualquier choque. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Conservación de Momentum: Ejemplo � FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Conservación de Momentum: Ejemplo 2 Un rifle de 5. 0 kg dispara una bala de 0, 050 kg con una rapidez de 120 m/s. a) ¿Cuánto es la suma de todos los momentum? b) Calcule la velocidad del rifle después del disparo. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Choques Inelásticos Ya vimos que en todos los choques se conserva el momento. ¿Qué pasa con la energía cinética? En general no se conserva la energía cinética (ni mecánica), porque parte de esta energía se transforma en calor o se pierde cuando se deforman los objetos. Definimos un choque inelástico como un choque en el que el momento se conserva, pero la energía cinética no se conserva. Cuando los objetos chocan y quedan unidos el choque es perfectamente inelástico. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Choque Elástico Definimos un choque elástico como un choque en el que se conserva tanto el momentum como la energía cinética. No se pierde energía mecánica - no hay deformación ni calor liberado. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Choque elástico: Ejercicio FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Ejemplo: el péndulo balístico FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Choques Bidimensionales Dado que el momentum es un vector, las reglas presentadas previamente en una dimensión también son aplicables en dos o tres dimensiones. En dos dimensiones, el momentum se debe conservar tanto en el eje x, como en el eje y. Eje x Eje y FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Choques Bidimensionales: Ejemplo Un auto de 1500 kg que viaja en dirección este a una rapidez de 25 m/s choca en un cruce con una camioneta de 2500 kg que viaja en dirección norte con una rapidez de 20 m/s. Encontrar la dirección y magnitud de la velocidad de los autos después del choque asumiendo que el choque es perfectamente inelástico. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Resumen � Definición de Impulso y Momentum � Conservación del Momentum � Tipos de Choques � Choques inelásticos y perfectamente inelásticos. � Choques elásticos � Choques Bidimensionales FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014