La cantidad de movimiento se conserva en el lanzamiento de este cohete. Su velocidad y carga las determinan la masa y velocidad con que expulsa los gases.
2 MOMENTO LINEAL DE UNA PARTÍCULA. IMPULSO MECÁNICO ? Esta magnitud vectorial define la capacidad que tienen los cuerpos para modificar el estado de movimiento de otros cuerpos (Gp:) ? Se llama momento lineal o cantidad de movimiento de una partícula al producto de su masa por la velocidad que lleva, es decir,
(Gp:) El impulso de una fuerza que actúa sobre una partícula, se invierte en variar su cantidad de movimiento
(Gp:) ? Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza durante un tiempo , este experimenta una aceleración que modifica el valor de su velocidad, y por tanto, de su cantidad de movimiento
(Gp:) El impulso que recibe la pelota al ser devuelta por la jugadora, modifica su cantidad de movimiento
3 MOMENTO LINEAL DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS (Gp:) El momento lineal de un sistema de partículas es igual al momento lineal que tendría toda la masa concentrada en el centro de masas
? La velocidad del centro de masas de un sistema de partículas es la suma de las cantidades de movimiento de cada una de ellas (Gp:) La suma de los momentos lineales de las chispas es igual al de toda la masa concentrada antes de la explosión
Dinámica de un Sistema. Colisiones Cuando dos partículas se aproximan entre sí, su interacción mutua altera su movimiento, intercambiando momentum y energía. "….el momentum total de un sistema aislado de partículas es constante"… Choque de dos partículas alfa "el cambio de momentum de una partícula en un intervalo de tiempo es igual y opuesto del cambio de otra en el mismo intervalo "… (Gp:) v2 (Gp:) m2 (Gp:) v’2 (Gp:) m’2
(Gp:) v2 (Gp:) m2 (Gp:) v’2 (Gp:) m’2
Dinámica de un Sistema. Colisiones Elásticas e Inelásticas Colisiones Elásticas o Choque Elástico Colisiones Inelásticas o Choque Inelástico Si llamamos vi1 y vi2 a las velocidades iniciales de las partículas de masas m1 y m2, entonces por el principio de conservación del momentum tenemos:
Si Q=0 no hay cambio de Ek y la colisión es “elástica” Si Q?0 hay cambio de Ek y la colisión es “inelástica” Dinámica de un Sistema. Colisiones Recordando que: Aplicando el Principio de Conservación de la energía al sistema se tiene: Considerando que solo las fuerzas internas entran en acción durante un choque, tanto el momentum como la energía totales del sistema son conservadas. El Principio de Conservación del momentum requiere: Introduciendo una cantidad Q definida como:
¿Elástico o inelástico? Un choque elástico no pierde energía. La deformación por el choque se restablece. En un choque inelástico, la energía se pierde y la deformación puede ser permanente. (Dé click.)
Dinámica de un Sistema. Colisiones Elásticas e Inelásticas En física, se denomina choque elástico a 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. Colisiones Elásticas o Choque Elástico En mecánica se hace referencia a un choque perfectamente elástico cuando en él se conserva la energía cinética del sistema formado por las dos masas que chocan entre sí. Para el caso particular que ambas masas sean iguales, se desplacen según la misma recta y que la masa chocada se encuentre inicialmente en reposo, la energía se transferirá por completo desde la primera a la segunda, que pasa del estado de reposo al estado que tenía la masa que la chocó. En otros casos se dan situaciones intermedias en lo referido a las velocidades de ambas masas, aunque siempre se conserva la energía cinética del sistema. Esto es consecuencia de que el término "elástico" hace referencia a que no se consume energía en deformaciones plásticas, calor u otras formas. 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.
Dinámica de un Sistema. Colisiones Elásticas e Inelásticas Las colisiones en las que la energía no se conserva producen deformaciones permanentes de los cuerpos y se denominan inelásticas. Colisiones Inelásticas o Choque Inelástico 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. En el caso ideal de un choque perfectamente inelástico entre objetos macroscópicos, éstos permanecen unidos entre sí tras la colisión. 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. En cualquier caso, aunque no se conserve la energía cinética, sí se conserva el momentum lineal total del sistema. De 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 Q vale cero. En tal caso, los cuerpos permanecen unidos tras el choque, moviéndose solidariamente (con la misma velocidad). Antes de la colisión, la mayor parte de esta energía corresponde al objeto de menor masa. Tras la colisión, los objetos permanecen en reposo respecto al centro de masas del sistema de partículas. La disminución de energía se corresponde con un aumento en otra(s) forma(s) de energía, de tal forma que se cumple el Principio de la Termodinámica.