Física | Cantidad de movimiento (momento) lineal

¿Qué es la cantidad de movimiento?

Definición y Cálculo

• La cantidad de movimiento, o momento lineal, se define como el producto de la masa de una partícula por su velocidad. Este valor indica el grado de movimiento en un sistema.

• Si una esfera de 10 kilogramos está en reposo (velocidad = 0), su cantidad de movimiento también será cero. Sin embargo, si se mueve a 10 m/s, su cantidad de movimiento será 100 kg·m/s.

• Un objeto con mayor masa que se mueve a la misma velocidad que uno con menor masa tendrá más cantidad de movimiento. Por ejemplo, una partícula de 1 kg moviéndose a 10 m/s tiene una cantidad de movimiento de 10 kg·m/s.

Propiedades del Momento Lineal

• La cantidad de movimiento es un valor vectorial; resulta del producto entre un escalar (masa) y un vector (velocidad). Esto implica que tiene tanto magnitud como dirección.

Conservación del Momento Lineal

Ejemplo Práctico

• Se presenta un ejemplo donde una esfera de 1 kg se mueve a 10 m/s y otra esfera de 5 kg está en reposo. El momento lineal inicial total es la suma del momento lineal individual: 10 + 0 = 10 kg·m/s.

• Tras la colisión, la primera partícula queda en reposo. Se busca determinar el momento lineal y velocidad final de la segunda partícula utilizando conservación del momento.

Cálculo Post-Colisión

• Aplicando conservación del momento: momento_inicial = momento_final. Así, 10 = 0 + (5 cdot v_f).

• Despejando para encontrar v_f: v_f = 10/5 = 2 m/s. Por lo tanto, el momento lineal final para la segunda partícula es también 10 kg·m/s.