Dinámica

El impulso es igual al cambio de momento

Impulso J=F·Δt=Δp, conservación del momento, F=J/Δt (airbag), colisión

Dos objetos chocan. El impulso, la fuerza acumulada durante el tiempo que actúa, es igual al cambio de momento mv, y sin fuerza externa el momento total se conserva.

Arrastra el tiempo Δt. El impulso J = F·Δt es el área bajo el gráfico F-t, y crece cuanto más tiempo actúa la fuerza.

Aplica un impulso J y el momento p = mv cambia exactamente eso (J = Δp). Arrastra J y mira crecer la barra de momento.

Dos carros se empujan con un resorte. Sin fuerza externa el momento total se mantiene en cero, así que el más pesado va más lento (m₁v₁ = m₂v₂). Arrastra la razón de masas.

Entrega el mismo impulso en poco tiempo y la fuerza es grande; en mucho tiempo, pequeña (F = JΔt). Arrastra el tiempo de contacto Δt. Así amortiguan un golpe los airbags y doblar las rodillas.

Elige una colisión. Ya sea que se peguen o reboten, el momento total antes y después es el mismo. Pero la energía cinética baja si se pegan (inelástica) y se conserva si es perfectamente elástica.

En la prácticaEn resumen, el impulso J = F·Δt = Δp es la fuerza acumulada en el tiempo, igual al cambio de momento p = mv. Si la energía era fuerza por distancia, el momento es fuerza por tiempo. En un sistema sin fuerza externa el momento total se conserva, lo que lo hace una herramienta poderosa que enlaza el antes y el después de una colisión o explosión. Para el mismo impulso, alargar el tiempo de contacto reduce la fuerza (el airbag). Resuelve las colisiones así: el momento siempre se conserva cuando no hay fuerza externa, mientras que la energía cinética se conserva si es elástica y se pierde si es inelástica; usando ambas obtienes las velocidades después. En la próxima lección profundizamos en las colisiones y cuantificamos su elasticidad con el coeficiente de restitución.

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