IMPETU

La práctica a desarrollar fue sobre el ímpetu, comprobada por medio de la experimentación con balines y una rampa.

Al seguir los pasos o instrucciones sobre lo experimental, no hubo dificultad ya que fue espontáneo ejecutarlos para obtener los datos que evidenciaba y así mismo verificaba nuestro objetivo; observar como se cumplía la determinación del ímpetu de los balines, próximo de haber tomado en cuenta las velocidades y el tiempo empleado durante el itinerario de la sesión.

Hubo una negación durante la practica al no poder encontrar y desarrollar mediante el análisis matemático los distintos datos pedidos sobre le impetu en la parte final, por falta de ascenso durante la explicación dada.

En términos generales, desde un principio resulto significativa para el equipo, esto ayudo mucho ya que así resulto interesante poder trabajar de acuerdo a la investigación del tema, aunque en algún momento la práctica se convirtió en algo confuso y complicado, se pudo concluir satisfactoriamente obteniendo un buen resultado.

La cantidad de movimiento, momento lineal o ímpetu es una magnitud vectorial que se define como el producto entre la masa y la velocidad en un instante determinado:

Cuando se pretende distinguirlo del momento angular se le llama momento lineal. La forma castellanizada momento o momento lineal también se usa, pero causa confusión con los otros significados de la palabra.

Se define como impulso a la variación de la cantidad de movimiento:

Las colisiones rigen nuestra vida cotidiana y son generalmente en dos o tres dimensiones, por ejemplo cuando dos imanes interactúan, o cuando jugamos billar (colisión elástica) en dos dimensiones, o cuando se produce un choque en la ciudad, un accidente aéreo.

Todos los cuerpos que presentan un movimiento, tienen la característica de presentar un ímpetu, o momento, cuando un cuerpo se encuentra acelerado, es porque hay una fuerza externa que ha provocado una aceleración, es por ello que podemos decir que el cuerpo ha sido impulsado. El impulso corresponde a la fuerza que se aplico a un cierto cuerpo para que este se desplazase, por lo que podemos decir que el impulso es una magnitud vectorial, la cual está dada por:

I=F*"t

El momento, ímpetu o cantidad de movimiento, es una magnitud vectorial, al igual que el impulso, está dado por:

P="mv

Y bien si sabemos que:

I=F*"t
F=ma
F=m"v/"t
F"t="mv
Entonces:
I=P1-P2
I="P

Conservación del momentum:

La ley de la conservación del momentum; dicha ley propone que si la resultante de las fuerzas externas que interactúan en el sistema es nula, la cantidad de movimiento se conserva.

La cantidad de movimiento antes de disparar es cero. Después de disparar, la cantidad de movimiento total sigue siendo cero porque la cantidad de movimiento del rifle es igual y opuesta a la cantidad de movimiento de la bala.

Por lo que podremos saber que:

Pi=Pf
"(mivi)= "(mfvf)

Quedando como la suma de los productos de las masas por velocidades iniciales será igual al producto de las masas por las velocidades finales
Las fuerzas internas pueden producir variaciones en la cantidad de movimiento de las partículas de un sistema, pero no producen variación en la cantidad del movimiento total del mismo.

Colisiones y conservación de la energía:

Como se puede las colisiones son parte de nuestra vida cotidiana, hay dos tipos de colisiones: las elásticas y las inelásticas.

Las colisiones elásticas son aquellas en que la energía cinética total se conserva; por lo que podemos decir que tanto antes como después de la colisión la energía cinética será la misma. Durante la colisión parte de la energía cinética inicial se convierte temporalmente en energía potencial a medida que los objetos se deforman, luego de la deformación máxima viene otra etapa donde los objetos regresan a su forma original y el sistema tiene la misma cantidad de energía cinética que al principio de la colisión. También este tipo de colisiones se caracterizan por no generar calor.

a.- Una bola en movimiento golpea una bola en reposo.
b.- Colisión frontal entre dos bolas en movimiento.
C.-Colisión de dos bolas que se desplazan en la misma dirección.

En todos los casos la cantidad de movimiento se transfiere o se redistribuye simplemente sin pérdida ni ganancia.

Las colisiones inelásticas por otra parte tienen la peculiaridad e que la energía cinética no se conserva, los objetos que se deforman no vuelven a su forma original, este tipo de colisiones comprenden fuerzas no conservativas como la fricción y a la hora re chocar generan calor. Un tipo muy usual de estas colisiones es el acoplamiento de los objetos, por ejemplo cuando dos coches chocan o cuando se unen dos vagones la cantidad de movimiento de distribuye entre la cantidad de masa total, por lo que se demuestra que se pierde ímpetu (en este ejemplo).

Aunque la energía cinética no se conserve el momentum si se puede conservar.
El vagón de carga de izquierda comparte su cantidad de movimiento con el vagón de carga de la derecha.

Para Descartes, la cantidad de movimiento estaba relacionada con el producto de la materia y la rapidez, pero su idea de la esencia de la materia no era la masa, sino el volumen. Newton toma y redefine tal noción, definiendo cantidad de movimiento, o momento lineal como empezó a conocerse; como el producto de la masa y la velocidad. Esto es el ímpetu de Buridan reinterpretado físicamente y muy parecido al momento de Galileo (peso por velocidad).

La tercera ley de Newton conduce directamente al principio fundamental de la conservación del momento lineal; esta ley nos dice que si se quiere cambiar la cantidad de movimiento de un cuerpo se tiene que ejercer un impulso sobre él.

La cantidad de movimiento antes y después debe de ser igual para que se cumpla la ley

III. OBJETIVOS

2) Apreciar el principio de conservación del ímpetu

3) Determinar la energía mecánica de los balines

IV. HIPOTESIS

• Si medimos la masa de los balines y su velocidad, podremos determinar el ímpetu

• Según el ímpetu de los balines podremos saber si se cumple el principio de conservación del ímpetu

V. MATERIAL

• Dos balines

• Flexo metro

• Rampa

• Papel carbón

• Papel bond cuadriculado

• Soporte para balín

• Plomada

VIII. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS

• Energia cinética= e.c. = mg/2=(.28) (9.84)/2=.115J

• Ímpetu= p=q=mv= (.28) (.91)=.254

• Masa de los balines=.028g

• Altura= 1.01m

• Th= raiz de 2h/g=raiz 2(1.01)/9.84=.45 seg.

• Vpa=dpa/th=.41/.45=.91m/s.

IX. CONCLUSIONES

Al concluir la sesión práctica experimental sobre la conservación del ímpetu pudimos comprobar que de alguna manera la energía no se pierde solo se transforma. Eso fue visible en los impactos del balín con el otro balín, la energía cinética del primero se transfería al segundo balín.

Que la energía cinética es producida por la masa del balín por la gravedad, lo que origina el movimiento del objeto.

Pudimos medir el ímpetu de los balines según la masa y la velocidad de los balines y de ahí saber el principio de conservación del ímpetu de los balines en el instante que caen al suelo.

X. BIBLIOGRAFIA

1. Sears y Zemansky

Física general

Edit. Aguilar

Madrid, España, 1957

Pgs. 76, 219-221

2. Tippens

Física, conceptos y aplicaciones

McGraw Hill

Mexico, 1991

Pgs. 288-290

3. Swokowski Earl W

Introducción al Cálculo con Geometría Analítica.

Grupo Editorial Ibero América.

México, 1987.

Pgs. 148-152

4. Varios autores

Enciclopedia Temática de la Física

OCEANO

México, 1995

Pgs. 152-158