viernes, 22 de febrero de 2013

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMINETO

1.  IMPULSO:

El impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo durante el cual está aplicada. Es una magnitud vectorial.  El módulo del impulso se representa como el área bajo la curva de la fuerza en el tiempo, por lo tanto si la fuerza es constante el impulso se calcula multiplicando la F por Δt, mientras que si no lo es se calcula integrando la fuerza entre los instantes de tiempo entre los que se quiera conocer el impulso



2. CANTIDAD DE MOVIMIENTO

La cantidad de movimiento es el producto de la velocidad por la masa. La velocidad es un vector mientras que la masa es un escalar. Como resultado obtenemos un vector con la misma dirección y sentido que la velocidad.


La cantidad de movimiento sirve, por ejemplo, para diferenciar dos cuerpos que tengan la misma velocidad, pero distinta masa. El de mayor masa, a la misma velocidad, tendrá mayor cantidad de movimiento.

 Impulso I = F . t
 Cantidad  de movimiento p = m.v

m =  Masa
v  =  Velocidad (en forma vectorial)
p  =  Vector cantidad de movimiento

3. RELACION ENTRE EL IMPULSO Y LA CANTIDAD DE

       MOVIMIENTO
El impulso aplicado a un cuerpo es igual a la variación de la cantidad de movimiento, por lo cual el impulso también puede calcularse como:

I  =  p - po

Dado que el impulso es igual a la fuerza por el tiempo, una fuerza aplicada durante un tiempo provoca una determinada variación en la cantidad de movimiento, independientemente de su masa:

 F . T  =  m . v -  m . v


4.  CONSERVACION DE LA CANTIDAD  DE MOVIMIENTO
Si en un siotema de particulas que interactuan, no actuan fierzas externas, se puede afirmar que se conserva la cantida de movimiento.

Sean dos cuerpos de masa m1 y m2, con velocidades iniciales vo1 y vo2.  si despues de un tiempo los cuerpos chocan, tendran velocidades fiinales v1 y v2,








lo que podemos resumirlo en la siguiente grafica:


 luego, podemos concluir que:

 "La canatidad de movimento inicial es igual a la cantidad de moivineto fianl " y escribimos:

  m1.vo1 + m2.vo2  =  m1.v1 + m2 .v2

5.  SIMULACIONES.  EJEMPLOS
1.  EJEMPLO: 

2. EJEMPLO:

6. CLASES DE CHOQUES  Y COLISIONES:

   1.  CHOQUES PERFECTAMENTE ELASTICOS: Se caravcterizan por:
         - Se conserva la enrgia cinetica:  Eco1 + Eco2 =  Ec1  +  Ec2
         -  Se conserva la cantidd  de movimiento
         - Los cuerpos no se deforman.
         - No hay perdida por calor.



2.  CHOQUE PERFECTAMENTE INELASTICO.  Se caracterizan por:
      - No se consereva la enrgia cinetica.
      -  Los cuerpos se deforman durante el choque. Hay perdida de energía  por calor.
      -  Se conserva la cantidad de movimiento.
      -  Los cuerpos quedan unidos.  v1 =  v2 = Vc

3.  CHOQUES IMPERFECTAMENTE ELASTICOS
     Se  caracterizan por:
     -  Son intermediios entre los elasticos y los inelasticos.
     -  Corresponden a la mayoria de los choques.
     -  Se definen por un coeficiente de restitucion e= - ( V2 - V1 )/ (V02 - V01 ) (cociente entre las velocidades finales y las  inciales )
        donde  e esta enrte 0 y 1. vale 0 para los inelásticos y 1 para los elásticos. 


6.  VIDEO:  CHOQUES Y COLISIONES


7.  TALLER DE APLICACION INDIVIDUAL:


INSTITUCION EDUCATIVA ATANASIO GIRARDOT
TALLER DE FISICA N° 11
 IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

  1. Una pelota de ping pong de 0,05 kg, con velocidad de 5 m/seg, golpea al raqueta y sale horizontalmente con la misma rapidez.
a)    ¿Cual es la cantidad de movimiento antes y después de la interacción?
b)     ¿Si el tiempo del choque fue 0,0023 seg, ¿Cuál fue la fuerza que experimento la pelota?
  1. Un balón de fútbol cae de una plataforma, sin velocidad inicial desde 10 mts.  ¿Cuál fue la variación de su cantidad de movimiento?
  2. Una bala se incrusta dentro de un madero estático.  Si después del impacto el conjunto sale despedido con una velocidad de 1/5 de la velocidad de la bala,  ¿Cuánto sería el valor de la masa del madero?
  3. Una pelota de tenis de 0,02 kg cae sin velocidad inicial, de una altura de 5 m  y rebota  hasta una altura de 3.5 mts.  La pelota estuvo en contacto  con el piso 0,024 seg.
a)    ¿Cuál fue la variación de la cantidad de movimiento?
b)    ¿Cuál fue la magnitud de la fuerza ejercida por el piso sobre la pelota?
c)    ¿Cuál es la magnitud del impulso?
  1. Dos esferas de 8 kg y 2 kg, con velocidades de 5 m/seg y 15 m/seg, respectivamente, chocan y quedan unidos después de la colisión.  Cual es la velocidad del conjunto en los siguientes casos:
a)    Si los dos cuerpos se movían hacia la derecha antes del choque.
b)    Si se movían en direcciones contrarias antes del choque.
c)    Si uno se movía hacia el este y el otro hacia el norte, antes del choque.
  1. Un cuerpo  A, parte del reposo , de una altura de 5 m, y resbala por una superficie inclinada sin rozamiento y choca con otro cuerpo B de igual masa en reposo, como lo indica la figura.

a) Si el choque es perfectamente elástico, ¿Cuál es la velocidad de B después del choque?
b) Si el choque es perfectamente inelástico, ¿Cuál es la velocidad del cuerpo B después del choque?
  1. Se dispara un obús de 1 kg, con un cañón  de 100 kg.  ¿Cuál es la magnitud  de la velocidad de retroceso del cañón?
  2. Las flechas representan la cantidad de movimiento de dos esferas antes del choque.

a)    Si la colisión es perfectamente elástica,  ¿Cuál es la  cantidad de movimiento total después del choque?
b)    Si la colisión es perfectamente inelástica, ¿Cuál es la cantidad de movimiento total después del choque?
  1. Una carreta de 25 kg se desplaza con una velocidad de 2 m/seg.  El operario de 70 kg salta de  la carreta, de tal manera que llega con velocidad cero al suelo,  ¿Cuál será la nueva velocidad de la carreta?
  2.  Una granada es lanzada  con una velocidad de 20 m/seg, explota en dos partes iguales.  La primera parte sale verticalmente con una velocidad de 30 m/seg, como lo muestra la grafica  ¿Cuál es la velocidad de la segunda parte, si sale con un ángulo de 45° con la horizontal?


                                                           DESARROLLO






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