¿Se conserva el impulso en un sistema aislado: por qué, cuándo y hechos detallados y preguntas frecuentes?

Cuando un sistema de partículas se aísla del resto del mundo, se conserva el impulso total del sistema. En este artículo veremos cómo se conserva el impulso en un sistema aislado.

La ley de conservación de la cantidad de movimiento se deriva de la segunda y tercera leyes del movimiento, respectivamente. El impulso general del sistema siempre se ha conservado en un sistema aislado. Las fuerzas de la naturaleza son internas al sistema y suman cero para todo el sistema. Debido a que la fuerza externa sobre el sistema es cero, se conserva el impulso del sistema.

Discutiremos los siguientes puntos en este artículo:

• En un sistema aislado, ¿cuándo se conserva el impulso?
• ¿Por qué se conserva la cantidad de movimiento en un sistema aislado?
• Preguntas frecuentes (FAQ's)

Créditos de imagen: De ninguna manera en colaboración con H. Caps, billar, CC BY-SA 4.0

La cantidad de movimiento puede definirse como la cantidad de movimiento que experimenta un cuerpo bajo consideración. El momento de un cuerpo se define matemáticamente como una función de su masa y la velocidad a la que viaja, respectivamente. Generalmente, el sistema aislado no es muy preciso, pero suele cubrir los cuerpos que se están mirando.

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Ahora, veamos en detalles sobre cómo se conserva el impulso en un sistema aislado.

En un sistema aislado, ¿cuándo se conserva el impulso?

Todo el tiempo, se conserva en cualquier escenario.

Conservado no siempre implica constante. Expresa el hecho que algo no puede ser producido o destruido en ningún momento. La condición en la que un sistema está expuesto a una fuerza neta de fuerza externa, el momento del sistema cambia, pero se conserva. Por lo tanto, todo en él se conserva en todo momento, en todas las situaciones.

¿Por qué se conserva la cantidad de movimiento en un sistema aislado?

En este caso, cuando no hay fuerza desde fuera del sistema corporal, el sistema se denomina sistema aislado.

Según la segunda ley del movimiento de Newton, debido a que no se produce ninguna fuerza externa en el sistema, el cambio en el momento es igual a cero; por tanto, se conserva el momento lineal.

dP / dt = 0

De ahora en adelante, | P | = constante, (como derivada de una función constante es 0)

(En el que se usa P=mv=cantidad lineal)

Se conserva todo el momento lineal de un sistema aislado, es decir, un sistema que no está sujeto a fuerzas externas.

Preguntas frecuentes (FAQ's)

P. ¿Qué quiere decir con momento lineal?

Respuesta: En aras de la simplicidad, Linear Momentum se utiliza para captar la idea cuantitativa de movimiento.

 El momento lineal es una medida de movimiento que cuantifica tanto la velocidad como la masa. Se define matemáticamente como el producto de la masa por la velocidad.

Se representa como sigue

P = mv

Donde, P = momento lineal

m = masa yv = velocidad

P. ¿Qué es el momento angular?

Respuesta: En palabras simples, es el impulso de los objetos giratorios.

El término "momento" se refiere al producto de la masa del objeto por su velocidad. El momento se puede encontrar en cualquier objeto que se mueva con masa. La principal diferencia entre el momento angular es que se trata de cosas que giran o giran.

Se representa como sigue

L = mvr

Donde, L = momento angular

m = masa, v = velocidad y r = radio

Q. ¿A qué se refiere cuando habla de conservación de la cantidad de movimiento?

Respuesta: Conservación significa que no hay cambios en el sistema o se puede decir que el valor inicial o final sigue siendo el mismo. La ley de conservación de la cantidad de movimiento se puede expresar de la siguiente manera:

“Para dos o más cuerpos en un sistema aislado que actúan entre sí, su momento total permanece constante a menos que se aplique una fuerza externa. Por lo tanto, el impulso no se puede crear ni destruir ”.

Obtenga más información sobre el ejemplo de 17 Momentum: información detallada

P. ¿Cuál es la fórmula de la ley de conservación de la cantidad de movimiento y cuáles son ejemplos de ella?

Respuesta: La ley de conservación de la cantidad de movimiento se puede representar de la siguiente manera:

Dónde,

Las masas de los cuerpos se denotan por m1 y m2, y las velocidades iniciales de los cuerpos se denotan por u1 y u2. Las velocidades finales de los cuerpos están representadas por v1 y v2.

Ejemplos de conservación del impulso se dan de la siguiente manera:

• La colisión de dos bolas o coches.
• El empuje del cohete
• la cuna de Newton

Con la ayuda de la cuna de Newton, puedes ver cómo las bolas en una fila de bolas empujarán hacia adelante cuando se levante una bola y luego soltarán la bola en el otro extremo de la fila.

Créditos de imagen: El Decano de Física, La cuna de Newton, CC BY-SA 4.0

P. Al fondo, hay automóviles con un peso de 5 kilogramos y 6 kilogramos, respectivamente. Un automóvil con una masa de 5 kg se mueve a una velocidad de 4 ms^-1 en dirección al este. Calcule la velocidad de un automóvil con una masa de 6 kg en relación con el suelo.

Respuesta: Dado,

m1 = 5 kg, m2 = 6 kg, v2 = 4 ms^-1, v1 =?

Según la regla de conservación de momento, podemos decir eso

Pinicial = 0, porque los automoviles estan en reposo

Pfinal = p1 + p2

Pfinal = m1.v1 + m2.v2

= (5 kg). v1 + (6 kg). (4 ms^-1)

Pi = Pf

0=(5kg). v1 + 24 kg.ms^-1

v1 = 4.8 ms^-1

P. Sedan de 100 kg y 200 kg de masa están en reposo. Un automóvil de 200 kilogramos que viaja a 60 ms^-1hacia el oeste. Encuentre la velocidad del automóvil en relación con la tierra.

Respuesta: Dado,

m1 = 100 kg, m2 = 200 kg, v2 = 60 ms^-1, v1 =?

Cuando observamos la ley del impulso, podemos ver que es cierto que,

Pinitial = 0, ya que los sedanes están en reposo

Pfinal = p1 + p2

Pfinal = m1.v1 + m2.v2

= (100 kg). v1+ (200kg). (60ms^-1)

Pi = Pf

0=(100kg). v1 + 12000 kg.ms^-1

v1 = 120 ms^-1

Por lo tanto, la velocidad del automóvil sedán en relación con el suelo es de 120 ms.^-1

P. ¿Cuál es el significado de un sistema aislado?

Respuesta: Debe haber dos o más objetos para que exista un sistema. Por ejemplo, un sistema que está completamente aislado de influencias externas se denomina sistema aislado.

Un sistema aislado es aquel en el que las únicas fuerzas que contribuyen al cambio de impulso de un elemento individual son las fuerzas que operan entre los componentes mismos y, por lo tanto, el objeto no se ve afectado por ninguna fuerza externa.

Hay dos cosas que deben suceder para que haya una fuerza externa neta:

• Hay una fuerza externa presente en el sistema que se origina en una fuente distinta a los dos objetos del sistema.
• Una fuerza que está desequilibrada en relación con otras fuerzas.

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