Teorema del impulso mecánico

En el vídeo anterior puedes ver el despegue del transbordador espacial. La nave asciende cada vez con más velocidad debido al efecto continuado de la fuerza que proporcionan los propulsores. Si el momento lineal caracteriza el estado de movimiento de un cuerpo y el impulso mecánico es consecuencia de una fuerza que actúa sobre un cuerpo y modifica su estado de movimiento. podemos pensar que estas dos magnitudes están relacionadas, y así es.

 

Como has visto el enunciado anterior es otra forma de expresar la segunda ley de Newton y así fue formulada por él.

Si multiplicamos ambos miembros por $\bigtriangleup t$, obtenemos la expresión del Teorema del impulso mecánico.

Teorema del impulso mecánico:
$$\vec F\cdot\bigtriangleup t= \bigtriangleup\vec p$$
El impulso mecánico de una fuerza se emplea en cambiar el momento lineal del cuerpo que recibe la fuerza.

Como puedes deducir de la ecuación anterior la unidad de impulso mecánico en el S.I. es N·s (newton por segundo), que es equivalente a la unidad de cantidad de movimiento kg·m/s.

El teorema del impulso tiene una gran importancia en aplicaciones de la vida diaria. 

Por ejemplo en el salto con pértiga o en el salto de altura los saltadores caen sobre una colchoneta; nosotros mismos cuando saltamos desde un lugar un poco elevado flexionamos las rodilla para "suavizar la caída".

Los coches disponen de sistemas como el parachoques, el cinturón de seguridad o el airbag, que tienen funciones parecidas.

En todos estos casos se intenta que el impulso necesario para detener a la persona se realice en un tiempo mayor, con lo que la fuerza que deberá soportar su estructura corporal será menor y, por lo tanto, será más difícil lesionarse.

 

Sobre un cuerpo de 75 kg actúa una fuerza de 55 N durante 14 s. Calcula:
a) El impulso de la fuerza.
b) La variación de la cantidad de movimiento del cuerpo.
c) Su velocidad final si en el momento de actuar la fuerza, el cuerpo se mueve a 9 m/s.

 

 


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