INTRODUCCION
La cantidad de movimiento lineal se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad en un instante dado. Si consideramos dos partículas las cuales interactúan entre sí. Las partículas se mueven bajo su interacción mutua, el principio de la conservación del momento lineal nos dice o afirma que el momento lineal total de un sistema de partículas permanece constante. El principio de conservación de momento lineal es independiente de las fuerzas de interacción entre las partículas del sistema aislado. Su expresión matemática seria m1u1 + m2u2=m1v1 + m2v2 donde u1 y u2 son las velocidades iniciales de las partículas 1 y
2, y v1 y v2 las velocidades finales de dichas partículas.
OBJETIVOS
Observar la distribución del momento lineal entre dos cuerpos cuando se eliminan el acoplamiento existente entre ellos.
Estudiar el efecto que se presenta en las diferentes masas sobre el movimiento de dos cuerpos.
Comprobar el principio de la conservación del momento lineal.
Observar la reacción de dos cuerpos en una colisión o choque elástico.
Determinar los principales parámetros en una colisión o choque elástico.
MARCO TEORICO
IMPULSO
En mecánica, se llama impulso a la magnitud física, denotada usualmente como I, definida como la variación en el momento lineal que experimenta un objeto en un sistema cerrado. El término difiere de lo que cotidianamente conocemos como impulso y fue acuñado por Isaac Newton en su segunda ley, donde lo llamó vis motriz, refiriéndose a una especie de fuerza del movimiento. MOMENTO LINEAL – CANTIDAD DE MOVIMIENTO
La definición concreta de cantidad de movimiento difiere de una formulación mecánica
a
otra:
en mecánica
newtoniana se
define
para
una partícula simplemente como el producto de su masa por la velocidad, en mecánica la grangiana o ha miltoniana admite formas más complicadas en sistemas de coordenadas no cartesianas, en la teoría de la relatividad la definición es más compleja aun cuando se usen sistemas
inerciales,
y
en mecánica cuántica su definición requiere el uso de operadores auto adjuntos definidos sobre espacio vectorial de dimensión infinita. CONSERVACION DEL MOMENTO LINEAL
Cuando un cuerpo está en reposo resulta relativamente sencillo asociar su inercia, es decir, la resistencia al cambio de estado de reposo, solamente a la masa. En efecto, es la masa la magnitud que nos indica en gran medida la magnitud de la fuerza que debemos aplicar para sacar a un cuerpo en reposo. Sin embargo, cuando un cuerpo está en movimiento, esta resistencia a cambiar de estado de movimiento, aumentando, disminuyendo o cambiando la dirección de la velocidad, dependerá no sólo de la masa sino que además de la velocidad con que se mueve el cuerpo. Por ejemplo, una pelota de tenis de 200 gramos que viaja a 10 m/s es fácil de detener con una raqueta, con la mano o con el cuerpo. Pero si esa misma pelota se mueve a 800 m/s (la velocidad de una bala) nos provocaría serios daños
al intentar detenerla con el cuerpo. Lo mismo ocurre con los frenos de los vehículos motorizados; ya que para detener un auto compacto (de 950 kg) a 90 km/ se requiere una fuerza mucho menor que la que se debe aplicar para detener aun camión que viaje a la misma velocidad pero cuya masa sea de 8000 kg. Resumiendo, la inercia de un cuerpo en movimiento depende tanto de su velocidad como de su masa, es decir, depende una magnitud denominada momento o cantidad de movimiento lineal.
MATERIALES
Sensor cassy
Cassylab
Unidad timer o timer S
Carril
Carritos para carril
Masa adicionales
Muelles de colisión
Barreras luminosas multiusos
Cable de conexión
Computador registrador de los datos.
MONTAJE Y REALIZACION
Se montó el equipo según como se muestra en la imagen o figura adjunta al libro.
Se conectó las barreras luminosas a la unidad timer, en las entradas E y F.
Se Introdujeron las constantes, parámetros y formulas al software del Cassylab.
REALIZACION
Primeramente se puso en funcionamiento el carril y se debe ubicar a las dos barreras luminosas (en las entradas E y F de la unidad timer) de tal manera que el choque de ambos carritos ocurra entre as zonas de las barreras luminosas. Las banderas de los caritos deberán interrumpir las barreras luminosas al pasar por ellas.
Se introdujo los valores de las masas en la tabla.
Se indicó la posición de los carritos antes del choque con relación a las barreras luminosas E y F.
FORMULAS, CONSTANTES Y PARAMETROS Magnitud
Valor
Símbolo
Unidad
Decimales
0.1
m1
Kg
2
m2
Kg
2
Masa 1
Parámetros
Masa 2
Parámetro
Cantidad
Formula
v1*m2*1000
p1
mNs
2
Formula
v2*m2*1000
p2
mNs
2
Formula
p1 + p2
p
mNs
2
Formula
v1’*m2*1000
p1’
mNs
2
Formula
v2’*m2*1000
p2’
mNs
2
Formula
p1’ + p2’
p’
mNs
2
Formula
0.5*m1*v1 *1000
E1
mJs
2
de movimiento 1 Cantidad de movimiento 2 Cantidad de movimiento total Cantidad de movimiento 1’
Cantidad de movimiento 2’
Cantidad total
de
movimiento total’
Energía
cinética 1 Energía
Formula
0.5*m2*v2 *1000
E2
mJs
2
Formula
E1 + E2
E
mJs
2
Formula
0.5*m1*v1’ *1000 E1’
mJs
2
Formula
0.5*m2*v2’ *1000 E2’
mJs
2
Formula
E1’ + E2’
E’
mJs
2
((E-E’)/E)*100
&DE
%
2
cinética 2 Energía cinética total Energía cinética 1’
Energía cinética 2’
Energía cinética total’
Perdida de Formula energía
CONCLUSION
Llamamos momento lineal a la magnitud que nos mide la capacidad que tiene un cuerpo de producir un efecto sobre otro en una colisión.
Llamamos impulso a la variación del momento lineal. Cuando aumentamos el momento lineal de un cuerpo, está recibiendo impulso positivo; cuando disminuimos ese mismo momento lineal, el impulso es negativo.
Cuando un sistema de partículas no recibe impulso del exterior, su momento lineal total es constante.
