La ley de conservación del impulso
Esta ley fundamental establece que el impulso total de un sistema cerrado (uno donde no actúa las fuerzas externas) permanece constante. En otras palabras, Momentum no se pierde ni se gana en una colisión .
Momentum
El impulso es una medida de la masa de un objeto en movimiento. Se calcula como:
* Momentum (P) =Mass (M) x Velocity (V)
colisiones y conservación
Consideremos una colisión simple entre dos objetos, A y B:
1. Antes de la colisión:
* Cada objeto tiene su propio impulso:
* p (a) =m (a) * v (a)
* p (b) =m (b) * v (b)
* El impulso total del sistema es la suma de sus momentos individuales:
* p (total) =P (a) + P (b)
2. Durante la colisión:
* Los objetos interactúan, ejerciendo fuerzas entre sí. Estas fuerzas son iguales y opuestas (la tercera ley de Newton).
* Crucialmente, no hay fuerzas externas actuando sobre el sistema.
3. Después de la colisión:
* Los objetos tienen nuevas velocidades, llamémoslos V '(a) y V' (b).
* El impulso total del sistema sigue siendo:
* P '(total) =P' (a) + P '(b)
El punto clave
La ley de conservación del impulso dicta que el impulso total * antes de * la colisión debe igualar el momento total * después de * la colisión:
* P (total) =P '(total)
Ejemplos
* bolas de billar: Cuando dos bolas de billar chocan, se conserva el impulso total del sistema (ambas bolas). Se transfiere algo de impulso de una pelota a otra, pero el impulso total sigue siendo el mismo.
* accidente automovilístico: En un accidente automovilístico, se conserva el impulso total de los vehículos involucrados. Esta es la razón por la cual las bolsas de aire ayudan a reducir las lesiones al aumentar el tiempo durante el cual ocurre el cambio de impulso.
Tipos de colisiones
Existen diferentes tipos de colisiones, pero la ley de conservación del impulso se aplica a todas ellas:
* colisiones elásticas: La energía cinética se conserva (no se genera calor o sonido).
* colisiones inelásticas: Se pierde cierta energía cinética, típicamente como calor o sonido.
Conclusión
Las colisiones son excelentes ilustraciones de la ley de conservación del impulso. No importa el tipo de colisión, el impulso total de un sistema cerrado permanece constante, a pesar de que los momentos individuales de los objetos colisionados pueden cambiar.
