3. Momento lineal

¿Por qué es más difícil detener a un camión que a una mosca si se mueven a la misma velocidad? ¿Por qué es más doloroso caer sobre una superficie de cemento que sobre una alfombra? ¿Qué ocurre cuando chocan dos bolas de billar? ¿Cómo actúa el airbag de un coche?

Al golpear una pelota con una raqueta, un palo de golf o un bate de béisbol, experimenta un cambio muy grande en su velocidad en un tiempo muy pequeño.

Todos estos hechos tienen en común la magnitud cantidad de movimiento o momento lineal. Esta magnitud combina la inercia y el movimiento, o lo que es lo mismo, la masa y la velocidad.

Habrás observado que todo cuerpo en movimiento ejerce una fuerza sobre ti cuando lo intentas detener. Cuanto mayor es la velocidad con que se mueve, más difícil es pararlo y cuanta más masa tiene, más difícil es también detenerlo. Si has jugado alguna vez a rugby habrás notado que la afirmación anterior es cierta.



Newton llamó cantidad de movimiento de un cuerpo a la magnitud que caracteriza el estado de movimiento del cuerpo. La cantidad de movimiento o momento lineal así definido es un vector de módulo m.v, dirección tangente a la trayectoria y sentido el del movimiento. La unidad de cantidad de movimiento en el S.I. es el kg·m/s.

Un cuerpo puede tener una gran cantidad de movimiento si tiene una masa muy grande o si se mueve a gran velocidad.

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Concepto de momento lineal o cantidad de movimiento

Se define la cantidad de movimiento o momento lineal, , de un cuerpo, como el producto de su masa por la velocidad con que se mueve, por lo que .


 

Impulso mecánico

En más de una ocasión habrás visto como sale acelerando "a tope" un coche en un Gran Premio de Fórmula 1. Si mantiene la acción (fuerza) durante más tiempo, adquiere mayor velocidad y puede colocarse en cabeza.

El efecto que produce una fuerza que actúa sobre un cuerpo depende del tiempo que está actuando. Para medir este efecto se define la magnitud impulso mecánico.


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Concepto de impulso mecánico

El impulso mecánico se define como el producto de la fuerza por el intervalo de tiempo que ésta actúa.


Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

En el campo de golf (I)

Si quieres comunicar un gran impulso a un cuerpo deberás aplicar una fuerza muy grande el mayor tiempo posible. Las fuerzas aplicadas pueden variar con el tiempo; por eso se habla de fuerza media de impacto cuando golpeamos una pelota con una raqueta o con un palo de golf.

Un palo de golf impacta en una bola con una fuerza media de 2000 N. Si el tiempo de contacto entre el palo y la bola es de 0,001 s, ¿cuál es el impulso que comunica a la bola?