Momento lineal
El momento lineal, o comúnmente abreviado como momento, se define como el producto de la masa y la velocidad.
p = mv
Descripción: p = momento lineal, m = masa (kilogramo), v = velocidad (metro/segundo)
El momento lineal es una magnitud vectorial, por lo que, además de tener magnitud, también tiene dirección. La dirección del momento lineal coincide con la dirección de la velocidad del objeto o la dirección de su movimiento.
El momento lineal es directamente proporcional a la masa y la velocidad. A mayor masa, mayor momento lineal. Del mismo modo, a mayor velocidad, mayor momento lineal. Por ejemplo, supongamos que hay dos coches, el coche A y el coche B. Si la masa del coche A es mayor que la del coche B y ambos se mueven a la misma velocidad, entonces el coche A tiene un momento lineal mayor que el coche B. De igual forma, si los coches A y B tienen la misma masa y el coche A se mueve más rápido que el coche B, entonces el momento lineal del coche A es mayor que el del coche B. Si un objeto con masa no se mueve o está en reposo, entonces su momento lineal es cero.
La unidad internacional de momento lineal es el kilogramo metro/segundo, abreviado kg m/s.
Impuls
El impulso se define como el producto de la fuerza o la fuerza resultante por el intervalo de tiempo.
Teorema del impulso y la cantidad de movimiento
El teorema del impulso y la cantidad de movimiento se obtiene reduciendo Ecuación de la segunda ley de Newton en forma de momento lineal..
Informacion:
Ejemplo de
1. Se lanza una pelota de 1 kg horizontalmente a una velocidad de 2 m/s. La pelota es golpeada en la misma dirección que la pelota original. La pelota está en contacto con el bate durante 1 milisegundo y su velocidad después de salir del bate es de 4 m/s. ¿Cuánta fuerza ejerce el bate sobre la pelota?
Discusión
Se sabe que:
La dirección del movimiento de la pelota es la misma, por lo que la velocidad inicial y la velocidad final tienen el mismo signo.
Preguntado: fuerza F
Respuesta :
2. Se lanza una pelota de 1 kg horizontalmente hacia la derecha a una velocidad de 10 m/s. Tras ser golpeada, la pelota se mueve hacia la izquierda a una velocidad de 20 m/s. Determina la magnitud del impulso que actúa sobre la pelota.
Discusión
Se sabe que:
m = 1 kg, vo = 10 m/s, vt = -20 m/s
La dirección del movimiento o la dirección de la velocidad de la pelota es opuesta, por lo tanto, la velocidad inicial y la velocidad final tienen signos diferentes.
Preguntado: impulso (yo)
Respuesta :
I = m (vt - vo) = (1)(-20 – 10) = (1)(-30) = -30 kg m/s.
El signo negativo indica que la dirección del impulso es la misma que la dirección de la velocidad final de la pelota (hacia la izquierda).
3. Un estudiante golpea un balón de voleibol de 0,1 kg de masa que inicialmente está en reposo. La mano del estudiante está en contacto con el balón durante 0,01 segundos. Después del golpe, el balón se mueve a una velocidad de 2 m/s. (a) ¿Cuánta fuerza ejerce la mano del estudiante sobre el balón? (b) La tercera ley de Newton establece que si el estudiante ejerce una fuerza sobre el balón, el balón también ejerce una fuerza sobre el estudiante. ¿Cuánta fuerza ejerce el balón sobre el estudiante? (c) Si la mano del estudiante está en contacto con el balón durante 0,001 segundos, ¿cuánta fuerza ejerce el balón sobre la mano del estudiante?
Discusión
Es conocida :
Preguntó : fuerza F
Mandíbula :
(a) La fuerza ejercida por la mano del estudiante sobre la pelota si el tiempo de contacto es de 0,01 segundos.
b) La fuerza ejercida por la pelota sobre la mano del estudiante si el tiempo de contacto es de 0,01 segundos.
Tercera Ley de Newton: Fuerza de acción = – Fuerza de reacción
La magnitud de la fuerza ejercida por la pelota sobre la mano del estudiante es de 200 Newtons.
(c) La fuerza ejercida por la pelota sobre la mano del estudiante si el tiempo de contacto es de 0,001 segundos.
Según los resultados obtenidos, se puede concluir que la fuerza que ejerce el balón sobre la mano del estudiante es mayor cuando el tiempo de contacto es menor. Esta mayor fuerza provoca más dolor en la mano. Esto se observa al jugar voleibol. Si se golpea un balón más duro, el tiempo de contacto entre la mano y el balón es menor que al golpear un balón más blando. La diferencia en el tiempo de contacto hace que la mano sienta más dolor al golpear un balón más duro.
4. Examen Nacional 2011/2012 Pregunta C61 N° 13
Se lanza una pelota de goma de 75 gramos horizontalmente hasta que golpea una pared, como se muestra en la figura. Si la pelota rebota con la misma velocidad, el impulso resultante es...
A. 0
B. 1,5 Ns
C. 3,0 Ns
D. 3,7 Ns
E. 5,5 Ns
Discusión
Es conocida :
Masa de la bola (m) = 75 gramos = 0,075 kg
Kecepatán comienzo (v)o) = -20 m/s
Velocidad final (vt) = 20 m/s
La dirección del movimiento de la pelota (dirección de la velocidad) es opuesta, por lo tanto, la velocidad inicial y la velocidad final tienen signos diferentes.
Preguntó : impulso
Mandíbula :
Impulso = cambio en el momento
I = Δp
I = m (vt - vo) = 0,075 (20 – (-20)) = 0,075 (20 + 20) = 0,075 (40)
I = 3 Ns
Ns significa Newton segundo.
La respuesta correcta es C.
5. Examen Nacional 2011/2012 Pregunta A81 N.º 13
Se lanza una pelota de 20 gramos hacia la izquierda con una velocidad v1 = 4 m/s. Tras golpear la pared, rebota hacia la derecha con una velocidad v2 = 2 m/s. El impulso resultante es…
A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns
Discusión
Es conocida :
Masa de la bola (m) = 20 gramos = 0,02 kg
Velocidad inicial (v1) = – 4 m/s
Velocidad final (v2) = 2 m/s
La dirección del movimiento de la pelota (dirección de la velocidad) es opuesta, por lo tanto, la velocidad inicial y la velocidad final tienen signos diferentes.
Preguntó : impulso
Mandíbula :
Impulso = cambio en el momento
I = Δp
I = m (v2 - v1) = (0,02)(2 – (-4)) = (0,02)(2 + 4)
I = (0,02)(6) = 0,12 Ns
La respuesta correcta es B.
