3.2 Conservación del momento lineal
De acuerdo con el teorema del impulso mecánico,
Si la fuerza total que actúa sobre un objeto es nula, no variará su cantidad de movimiento.
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La conservación de la cantidad de movimiento de un cuerpo equivale al Principio de inercia: si la resultante de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula, su momento lineal o cantidad de movimiento es constante y si la masa del cuerpo es constante, su velocidad también lo es.
Si la fuerza que mantiene en órbita a la Estación Espacial Internacional desapareciera, la estación se movería con velocidad constante (movimiento rectilíneo uniforme).
Generalización a un sistema de partículas
Un sistema de partículas es un conjunto de cuerpos o partículas del que queremos estudiar su movimiento.
La cantidad de movimiento o momento lineal de un sistema de partículas se define como la suma de las cantidades de movimiento de cada una de las partículas que lo forman:
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Sobre las partículas de un sistema actúan dos clases de fuerzas, las fuerzas interiores y las fuerzas exteriores.
Las fuerzas interiores son las ejercidas entre sí por las partículas del sistema. La resultante de las fuerzas interiores de un sistema es nula, ya que al calcularla se suma cada acción con su correspondiente reacción.
Las fuerzas exteriores son las que actúan sobre las partículas del sistema, pero proceden de la interacción entre las partículas del sistema y otros cuerpos que no pertenecen al sistema.
La resultante de las fuerzas que actúan sobre un sistema de partículas es igual a la resultante de las fuerzas exteriores que actúan sobre el mismo.
Si la resultante de las fuerzas exteriores es nula, el sistema se dice aislado. Un sistema aislado es aquél que no interacciona con el exterior.
Actividad
Principio de conservación de la cantidad de movimiento
Si la resultante de las fuerzas exteriores que actúan sobre un sistema de partículas es nula, la cantidad de movimiento del sistema permanece constante.
Pero aunque la cantidad de movimiento del sistema permanezca constante, puede variar la cantidad de movimiento de cada partícula del sistema.
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Choques
En Física se considera un choque cualquier interacción muy intensa y de corta duración. Por ello, un choque es una interacción entre dos coches, entre dos bolas de billar y entre un arma y su proyectil, pero también una explosión en la que un cuerpo se rompe en varios trozos, como sucede en los fuegos artificiales.
Como en ausencia de fuerzas exteriores se conserva el momento lineal, para un sistema de dos partículas se puede decir que:
Ejemplo o ejercicio resuelto
Velocidad de retroceso
Un chico de 43 kg, que está subido en su monopatín de 2 kg de masa, lleva en las manos una pelota de 1,5 kg. Está parado y lanza la pelota a un compañero con una velocidad de 4 m/s. ¿Qué le sucederá al chico?
AV - Pregunta de Elección MúltipleLa masa del patinador
Dos patinadores, uno de 60 kg y el otro de masa desconocida, se encuentran juntos, en reposo, antes de empezar a patinar. Empiezan el movimiento empujándose uno a otro. El primero sale con una velocidad de 18 km/h y el segundo con una velocidad de 4 m/s en sentido contrario. ¿Cuál es la masa del segundo patinador?
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60 kg
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48 kg
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75 kg
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80 kg
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