IMPULSO Si la cantidad de movimiento de un cuerpo cambia, también cambia su velocidad, claro suponiendo que la masa se conserve. Si existe una variación en la velocidad, quiere decir que hay aceleración, pero ¿qué produce esta aceleración?: recuerda que Newton afirmó que una fuerza, y debe actuar sobre el cuerpo en un instante determinado; cuanto mayor sea la fuerza más intensa sería la variación en la cantidad de movimiento que el cuerpo experimenta. Existe otro factor que permite variar la cantidad de movimiento y es el tiempo que tarda en actuar esa fuerza sobre el cuerpo. Si dos hombres intentan empujar un auto, aplicando una fuerza en un instante de tiempo muy pequeño, es muy posible que no lo muevan, en cambio si la misma fuerza es aplicada por un lapso de tiempo mayor, posiblemente lograrían mover. El producto de esta fuerza por el tiempo que tarda en actuar sobre un cuerpo dado se le conoce como impulso.
En ningún caso puede cambiar la cantidad de movimiento de un cuerpo si no actúan fuerzas externas sobre él. La cantidad de movimiento de un sistema tiene antes y después de una interacción la misma variación, es decir no cambia, es el mismo.
COLISIONES O CHOQUES
En algunas colisiones es posible que no se conserve la cantidad de movimiento de un cuerpo, pero a continuación se presentan varios impactos entre bolas de billar en donde sí se conserva la cantidad de movimiento: En aquellos casos donde se conserva la energía cinética durante el choque, se dice que el choque es elástico. En caso contrario se dice que es inelástico. Cuando dos cuerpos permanecen unidos después del impacto, se dice que la colisión es perfectamente inelástica, por ejemplo el choque entre una bala y un bloque de madera, en el que la bala queda incrustada.
CENTRO DE MASA
La conservación del momento total nos da un método para analizar un "sistema de partículas". Un sistema talpuede ser virtualmente cualquier cosa (un volumen de gas, agua en un recipiente o una pelota de béisbol).Otro concepto importante nos permite el análisis del movimiento general de un sistema de partículas. Comprende la representación del sistema entero, como una partícula sencilla cuyo concepto se iniciará aquí .Si no hay alguna fuerza externa que actúe sobre una partícula, su cantidad de movimiento lineal es constante .En una forma similar, si no hay alguna fuerza que actúe sobre un sistema de partículas, la cantidad de movimiento lineal del sistema también es constante. Esta similitud significa que un sistema de partículas se puede representar por una sola partícula equivalente. Objetos móviles taIes como pelotas, automóviles y demás, se pueden considerar en la práctica como sistemas de partículas y se pueden representar efectivamente por partículas simples equivalentes cuando se analiza su movimiento. Tal representación se hace por del concepto de centro de masa (CM).
El Centro de masa es el punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa de un objeto o de unsistema.
Aun si el objeto esta en rotación, el centro de masa se mueve como si fuera partícula. Algunas veces el centrode masa se describe como si estuviera en el punto de equilibrio de un objeto sólido. Por ejemplo, si usted equilibra un metro sobre su dedo, el centro de masa de la varilla de madera está localizada directamente sobre su dedo y toda la masa parece estar concentrada ahí
La segunda ley de Newton se aplica a un sistema cuando se usa el centro de masa
F=MAcm
En donde F es la fuerza externa neta, M es la masa total del sistema o la suma masas de las partículas del sistema (M = m1 + m2 + m3+...+mn),donde el sistema tiene n partículas), y ACM es la aceleración del centro de masa. La ecuación dice que el centro de masa de un sistema de partículas se mueve como si toda la masa
del sistema estuviera concentrada alli, y recibiera la acción de la resultante de las fuerzas externas.
Aplicaciones del Centro de Masa.−
El centro de masa casi siempre se refiere a cuerpos que constan de 2 dimensiones o, es decir son figuras que tienen características de ser finas es decir no tienen profundidad, entonces el CM, nos sirve para, para determinar en esos cuerpos el punto donde se concentra toda la masa , y esto nos ayuda a determinar el punto en el que si aplicamos una fuerza no nos dará torque alguno.
Relación del Cm con el moméntum.−
El CM se relaciona con el moméntum en la forma que nos ayuda a encontrar el CM de un sistema, es decir que esto nos ayuda a encontrar el punto en que no hay torque alguno por parte del sistema.
En este punto de aquí la hoja no daría torque alguno si tuviera un sustento
CENTRO DE GRAVEDAD
LA fuerza más corriente que actúa sobre un cuerpo es su propio peso. En todo cuerpo por irregular que sea,existe un punto tal en el que puedo considerarse en él concentrado todo su peso, este punto es considerado el centro de gravedad .
El centro de gravedad puede ser un punto exterior o interior del cuerpo que se considere.
El conocimiento de la posición de los centros de gravedad, es de suma importancia en la resolución de problemas de equilibrio, porque son los puntos de aplicación de los vectores representativos de los respectivos pesos.
El centro de gravedad de una línea está en el punto de aplicación de un sistema de fuerzas paralelas aplicadas a cada uno de los fragmentos elementales en que se puede considerar descompuesta la misma y proporcionales respectivamente a las longitudes de estos elementos de línea. Si se trata de un elemento rectilíneo, el centro de gravedad se haya en su punto medio. El de un arco de circunferencia puede calcularse mediante recursos de cálculo referencial, y se encuentra situado sobre el radio meio, a una distancia del centro.
En conclusión el centro de gravedad es el punto en el que se encuentran aplicadas las fuerzas gravitatorias de un objeto, o es decir es el pto. en el que actúa el peso. Siempre que la aceleración de la gravedad sea constante, el centro de gravedad se encuentra en el mismo punto que el centro de masas1.
El equilibrio de una partícula o de un cuerpo rígido también se puede describir como estable o inestable en un campo gravitacional. Para los cuerpos rígidos, las categorías del equilibrio se pueden analizar de manera conveniente en términos del centro de gravedad. El Centro de gravedad es el punto en el cual se puede considerar que todo el peso de un cuerpo está concentrado y representado como una partícula. Cuando la aceleración debida a la gravedad sea constante, el centro de gravedad y el centro de masa coinciden.
En forma análoga, el centro de gravedad de un cuerpo extendido, en equilibrio estable, está prácticamente cuenco de energía potencial. Cualquier desplazamiento ligero elevará su centro de gravedad, y una fuerza restauradora lo regresa a la posición de energía potencial mínima. Esta fuerza es, en realidad, una torca que se debe a un componente de la fuerza peso y que tiende a hacer rotar el objeto alrededor de un punto pivote de regreso a su posición original.
CENTROIDE
Siempre que la densidad de un cuerpo tenga el mismo valor en todos lo s puntos, la misma figurará comofactor constante, de los numeradores y denominadores de las ecuaciones, y por tanto desparecerá .
Las expresiones definen entonces una propiedad del cuepo puramente geométrico, sin referencia alguna a sus propiedades físicas, cuando el cálculo se refiera unicamente a una figura geométrica, se utilizará el término centroide.
Si una figura geométrica posee un centro de simetría, este punto es el centroide de la figura. Cuando se hable de un cuerpo físico real, hablaremos de centro de masa. Si la densidad de la misma en todos los puntos, las posiciones del centroide y el centro de masa coinciden, mientras que si la densidad varía de unos puntos a otros, aqullos no coincidarán, en general.
Los cálculos relacionados con los centroides caen dentro de 3 categorías clarmente definidas según que la forma del cuerpo en cuestión pueda ser representada por una línea, una superficie o un volumen
¿QUÉ ES EL IMPULSO MECÁNICO?
El impulso de una fuerza F es gual al cambio en el momento de la partícula. Supongamos que una
fuerza F actúa sobre una partícula y que esta fuerza puede variar con el tiempo. Según la segunda Ley
de Newton;
CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL
"El momento total de un sistema aislado es igual en todo momento a su momento inicial". En el
estudio de colisiones, el momento lineal es de gran importancia, pues el momento total de un sistema
exactamente antes del choque es igual al momento total de un sistema justo después del choque.
TIPOLOGÍA DE LAS COLISIONES
Una colisión inelástica es una en la cual la energía cinética total no es constante [aun cuando el momento
es constante]. Cuando dos objetos chocan y quedan enganchados, se mueven con cierta velocidad
común después del choque; ello se conoce como choque perfectamente inelástico.
Durante una colisión elástica la energía cinética total es constante [así como el momento]. Los choques
de bolas de billar, y los de moléculas de aire con las paredes de un recipiente a temperatura ordinaria
son muy elásticos.
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