La cantidad de movimiento se conserva en las colisiones — Ciencias, 14–17 años
La cantidad de movimiento relaciona la masa y la velocidad de un objeto y ayuda a predecir qué ocurre en una colisión.
Qué significa cantidad de movimiento
La cantidad de movimiento indica lo difícil que es detener un objeto en movimiento. Depende de la masa y de la velocidad: un camión pesado que avanza despacio puede tener la misma cantidad de movimiento que un coche ligero que va rápido. Tiene dirección, así que cambia de sentido cuando el objeto invierte su movimiento.
Por qué importa la cantidad de movimiento
En una colisión, el movimiento puede cambiar muy deprisa, pero la cantidad de movimiento total de un sistema cerrado se mantiene. Esta regla permite calcular velocidades desconocidas después de un choque o una explosión, aunque las fuerzas sean complicadas. Se debe a que los objetos ejercen fuerzas iguales y opuestas entre sí.
Cálculo de una colisión
Un carrito de 2 kg se mueve hacia la derecha a 3 m/s y choca con otro de 1 kg que está parado. Si quedan unidos, la cantidad de movimiento total es 2 × 3 + 1 × 0 = 6 kg·m/s. Su masa conjunta es 3 kg, así que su velocidad común es 6 ÷ 3 = 2 m/s hacia la derecha.
El error tentador
Un error frecuente es suponer que la energía cinética también se conserva en todas las colisiones. Parece lógico porque después sigue habiendo movimiento, pero el sonido, el calor y las deformaciones pueden transferir energía fuera de los objetos. La cantidad de movimiento se conserva en el sistema cerrado; la energía cinética solo se conserva en colisiones elásticas especiales.
Dónde se utiliza
Los investigadores de accidentes usan la cantidad de movimiento para estimar las velocidades de los vehículos antes de un choque. Los ingenieros también la aplican al diseñar airbags, cascos y zonas deformables: aumentan el tiempo del cambio de movimiento y reducen la fuerza media sobre una persona. El cálculo es útil, pero los accidentes reales incluyen rozamiento y varios objetos.
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