Tema 5. Relación entre impulso y cantidad de movimiento




En esta experiencia de aprendizaje repasarás los conceptos y fórmulas de impulso y cantidad de movimiento, así como su relación. También conocerás las variables que intervienen en estas fórmulas para una correcta interpretación física de dichas nociones.


Impulso

El impulso  representa el producto de una cantidad de fuerza () aplicada a un cuerpo, multiplicado por el tiempo () en que se actúa sobre él. Las unidades del impulso son Newtons por segundo  y su fórmula se escribe de esta manera (Tippens, 2020):

Ejemplo.

  1. ¿Qué impulso tendrá un cuerpo al que se aplica una fuerza de 53 Newton durante 12 segundos? Examina el procedimiento:

  2. Cantidad de movimiento

    El concepto de cantidad de movimiento () se consigue al multiplicar la masa () de un objeto por la velocidad () con la que se mueve. Sus unidades son Newtons sobre segundo  y su fórmula es esta (Tippens, 2020):

    Ejemplo.

  3. Calcula la cantidad de movimiento de un autobús de 3480 kg y de un taxi de 848 kg que viajan a una velocidad constante de 23 m/s. Examina las operaciones:

  4. Relación entre impulso y cantidad de movimiento

    La cantidad de movimiento que adquiere un cuerpo es directamente proporcional al cambio de impulso recibido; entonces, al considerar las fórmulas de cada concepto y puesto que existe un incremento de velocidad () en la cantidad de movimiento del objeto, las relaciones quedan de esta manera (Serway y Vuille, 2018):

    Por tanto:

    Ejemplo.

  5. Para calcular la aceleración de los vehículos anteriores, luego de transcurridos 15 segundos, necesitas hacer lo siguiente:


De esta manera, si , entonces ; por consiguiente:



La cantidad de movimiento resulta directamente proporcional a la masa y velocidad con la que se mueve un objeto y, a su vez, a la fuerza aplicada para generar un impulso en él y durante cuánto tiempo. No debes confundir el impulso y la cantidad de movimiento, pero considera que ambos conceptos se encuentran engarzados.


Asegúrate de:

  • Comprender los conceptos de impulso y cantidad de movimiento para su correcta interpretación.
  • Entender la relación entre los conceptos revisados, así como las fórmulas que intervienen en su adecuada aplicación.

  • Serway, R., y Vuille, C. (2018). Fundamentos de Física (10ª ed.). México: CENGAGE Learning.
  • Tippens, P. (2020). Física conceptos y aplicaciones (8ª ed.). México: McGraw Hill.

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