Momento lineal y su conservación

Momento lineal y su conservación

El momento lineal o cantidad de movimiento, p , de un cuerpo es el producto de su


masa por su velocidad: p = m  v
Es una magnitud vectorial
Módulo: p = m.v
Dirección y sentido: el mismo que la velocidad.
Unidades: Kg.m.s-1
El momento lineal informa del movimiento de un cuerpo en proporción a su masa. Así
dos cuerpos tienen momentos lineales diferentes si sus masas son distintas aunque se
muevan con la misma velocidad (ej.: un camión a 20 Km/h posee más cantidad de
movimiento que una bicicleta a 20 Km/h), o si se mueven a distinta velocidad aunque
tengan la misma masa. El momento lineal de un cuerpo puede cambiar a lo largo del
tiempo si cambia su velocidad (ej.: un coche que acelera o frena), o si cambia su masa
(ej.: un cohete que va quemando combustible)
El momento lineal para un sistema de partículas es el vector suma de los momentos
 


lineales de las partículas individuales: p  p1  p 2  p3 + …
Variación del momento lineal:
En Dinámica se define la magnitud “fuerza” como la variación temporal del momento lineal:



 
dp d (m.v )
dv

m
 m.a  F
dt
dt
dt
La variación del momento lineal de una partícula con respecto al tiempo es igual a la fuerza
resultante. Dicho de otra forma, la fuerza resultante que actúa sobre una partícula se emplea
en variar el momento lineal de la partícula.
Esta formulación permite deducir las leyes de Newton como un caso particular cuando la
masa es constante.
Conservación del momento lineal
 dp


Como F 
, si F  0  p  cte. Este resultado se conoce como principio de
dt
conservación del momento lineal, que puede expresarse:
Si sobre una partícula o un sistema de partículas no actúa ninguna fuerza o la resultante de
las fuerzas exteriores es nula, el momento lineal permanece constante.
El principio de conservación es fundamental en la dinámica de colisiones. Por ejemplo para
 

un sistema de dos partículas: p  p1  p2 = cte; es decir, la suma de los momentos lineales de
cada partícula vale lo mismo antes y después de la colisión; o dicho de otro modo: cuando
dos partículas interaccionan, la variación de la cantidad de movimiento de una de ellas es
igual y de sentido opuesto a la variación de la cantidad de movimiento de la otra.
La Física no admite excepciones al principio de conservación en la naturaleza. Cuando en un
experimento se observa que no se cumple, se propone la existencia de alguna partícula
desconocida. Esto ha llevado al descubrimiento del neutrón y del neutrino.