Page 117 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicos

3.2 La cantidad de movimiento lineal

Alguna vez te has preguntado ¿cómo puede un karateca romper una fila
de ladrillos sin romper su mano? ¿Por qué es más difícil detener una Plantea un ejemplo de un automóvil
pelota cuando se mueve rápido que cuando se mueve despacio? EJERCICIO cuya masa es 1.000 kg y cuya can-
tidad de movimiento lineal es igual
Como ya lo hemos dicho, para detener un objeto es necesario aplicarle a la tuya en una situación en la cual
una fuerza y efectivamente la experiencia nos muestra que tenemos corres.
mayor dificultad cuanto mayor es la rapidez con la que se mueve el ob-
jeto. La experiencia también nos muestra que si dos cuerpos de diferente
masa se mueven con la misma rapidez, tenemos mayor dificultad para
detener el cuerpo con mayor masa. Lo anterior sugiere que para describir
este tipo de situaciones debemos tener en cuenta dos factores, la masa
y la velocidad de los objetos. Estas dos magnitudes se relacionan con la
magnitud llamada cantidad de movimiento lineal o momentum lineal.

Newton, en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, defi-
nió la cantidad de movimiento como: La cantidad de movimiento es la
medida del mismo, que nace de la velocidad y de la cantidad de materia
conjuntamente.
En la definición propuesta, Newton menciona la cantidad de materia, sin
embargo, cuando definimos masa en el tema anterior, establecimos que
esta es una medida de la resistencia que presenta un objeto al que se le
cambia su estado de movimiento, definición de masa que es más precisa
que la de cantidad de materia.

Definición
El momentum lineal o cantidad de movimiento lineal, p, de un cuerpo se
define como el producto de la masa del cuerpo por la velocidad.

La expresión que describe la cantidad de movimiento lineal es:
p 5 mv

Como el producto de una magnitud escalar positiva (la masa) por un
vector (la velocidad), es un vector con la misma dirección, tenemos que
la dirección del vector cantidad de movimiento coincide con la dirección
del vector velocidad.
Para la norma de la cantidad de movimiento se cumple que p 5 mv

La unidad de medida de la cantidad de movimiento en el SI es el kg ? m/s
Por ejemplo, si un automóvil de masa 1.000 kg se mueve con velocidad
de 72 km/h hacia el norte y un camión de masa 8.000 kg se mueve con
velocidad 9 km/h hacia el norte, podemos verificar que la cantidad de
movimiento de los dos vehículos es la misma.
p 5 m ? v
automóvil automóvil automóvil
p automóvil 5 1.000 kg ? 20 m/s
p automóvil 5 20.000 kg ? m/s
p 5 m ? v
camión camión camión
p 5 8.000 kg ? 2,5 m/s
camión
p camión 5 20.000 kg ? m/s
Observemos que la cantidad de movimiento de un sistema aumenta
cuando aumenta su rapidez y la masa permanece constante o cuando
aumenta la masa y la rapidez permanece constante.

© Santillana 117

FI10-U4(94-123).indd 117 4/10/10 10:46