FÍSICA: Las fuerzas y el movimiento: La cantidad de movimiento - 1ª parte
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Física

LAS FUERZAS Y EL MOVIMIENTO

La cantidad de movimiento - 1ª parte


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La noción de cantidad de movimiento

a observación de distintas situaciones físicas indica que los cuerpos en movimiento tienen capacidad para producir movimiento. Una bola de billar que golpea a otra en reposo y la pone en movimiento, un péndulo que al caer alcanza a otro y lo eleva, poseen ambos, un cierto ímpetu que pueden transferirlo o comunicarlo.

Para describir rigurosamente esta propiedad característica de los cuerpos móviles, los físicos del siglo XVII introdujeron una nueva magnitud física, la cantidad de movimiento pque se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad:

p= m · v
(2.14
)

De acuerdo con su definición, se expresa en una unidad que es el producto de una unidad de masa por una unidad de velocidad, es decir, kg · m/s.


La cantidad de movimiento p = m.v, da idea de la capacidad que tiene un cuerpo en movimiento para comunicárselo a otro. La cantidad de movimiento de todo el sistema se conserva

Una formulación diferente de la segunda ley de Newton

La introducción de la magnitud cantidad de movimiento permite expresar la segunda ley de Newton de modo que aparezca pen la expresión correspondiente. De acuerdo con la ecuación fundamental de la dinámica:

F= m · a

donde la aceleración puede escribirse en la forma:

es decir:

pero p= m · v, de modo que la anterior expresión puede escribirse en función de pen la forma:


(2.15
)

La ecuación (2.15), que ha sido obtenida combinando matemáticamente la segunda ley y la definición de p, constituye una formulación equivalente de aquélla. Su interpretación puede hacerse recordando que:

representa la rapidez con la que varía algo, en este caso la cantidad de movimiento p. Cuanto mayor es la fuerza que se aplica sobre un cuerpo, viene a decir la ecuación (2.15), tanto más rápidamente varía su cantidad de movimiento.

La ecuación (2.15) ha sido reivindicada por la física moderna como la expresión correcta de la ley fundamental de la dinámica, porque puede describir situaciones dinámicas que se plantean cuando las velocidades de los cuerpos móviles se aproximan a la velocidad de la luz (c = 300 000 km/s), condiciones en las cuales la expresión F= madeja de ser estrictamente válida. Aunque Newton no intuyó tal posibilidad, lo cierto es que la expresión (2.15) corresponde a su formulación original de la ecuación fundamental.

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