Contenido principal

Física avanzada 1 (AP Physics 1)

Curso: Física avanzada 1 (AP Physics 1) > Unidad 6

Lección 1: Introducción al momento lineal y al impulso

Repaso de impulso

Revisión de los términos clave y las ecuaciones relacionadas con el impulso, incluido cómo se puede calcular el impulso a partir de una gráfica de fuerza contra tiempo.

Términos clave

Término (símbolo)	Significado
Impulso ( $F Δ t$ ‍)	Producto de la fuerza promedio ejercida sobre un objeto y el intervalo de tiempo durante el cual se ejerce la fuerza. El impulso es igual al cambio en el momento ( $Δ p$ ‍) y a veces se representa con el símbolo $J$ ‍. Cantidad vectorial que en el SI tiene unidades de $N \cdot s$ ‍ o $\frac{kg \cdot m}{s}$ ‍.

Ecuaciones

Ecuación	Símbolos	Significado en palabras
$Δ p = F_{neta} Δ t$ ‍	$Δ p$ ‍ es el cambio en el momento, $F_{neta}$ ‍ es la fuerza neta y $Δ t$ ‍ es el periodo de tiempo de la fuerza neta.	El impulso es proporcional a la fuerza constante neta que actúa sobre un objeto y al periodo de tiempo en el que la fuerza neta actúa.

[¿Cómo encontramos el impulso cuando la fuerza no es constante?]

Cómo la fuerza cambia el momento

Si tomamos la ecuación del impulso y despejamos la fuerza, se presenta otra relación de la ecuación:

\begin{aligned} F Δ t & = Δ p \\ F & = \frac{Δ p}{Δ t} \end{aligned}

Cuando se ejerce una fuerza neta sobre un objeto, cambia el momento del objeto sobre el tiempo en el que se ejerce la fuerza. En otras palabras, la fuerza es la tasa a la cual el momento cambia. Por ejemplo:

Si un objeto experimenta un cambio grande de momento ( $Δ p$ ‍) durante un breve periodo de tiempo ( $Δ t$ ‍), entonces debe haber habido una gran fuerza neta ( $F$ ‍) aplicada a él.
Por el contrario, si un objeto experimenta un cambio pequeño de momento ( $Δ p$ ‍) en un periodo de tiempo ( $Δ t$ ‍), entonces debe haber habido una fuerza neta pequeña ( $F$ ‍) aplicada a él.

[¿Qué hay de la dirección?]

¿Cómo encontrar el impulso a partir de una gráfica de fuerza contra tiempo?

El impulso es el área bajo la curva de una gráfica de fuerza contra tiempo. Las áreas sobre el eje del tiempo corresponden a una

Δ p

positiva y las áreas debajo del eje corresponden a una

Δ p

negativa . Si la fuerza no es constante, podemos dividir la gráfica en secciones y sumar el impulso en cada sección.

Por ejemplo, al encontrar el impulso total del objeto en la gráfica de fuerza contra tiempo en la Figura 1 durante

t_{1} + t_{2}

, se pueden sumar las áreas

A_{1}

A_{2}

A_{1}

es un rectángulo de altura

F_{0}

y ancho

t_{1}

A_{2}

es un triángulo de altura

F_{0}

y base

t_{2}

. El impulso total sobre el objeto durante

t_{1} + t_{2}

\begin{aligned} Δ p & = A_{1} + A_{2} \\ = F_{0} t_{1} + \frac{1}{2} F_{0} t_{2} \end{aligned}

Para ejemplos resueltos de cómo encontrar el impulso o el cambio en el momento a partir de una gráfica de fuerza contra tiempo, ve nuestro video sobre el cálculo del impulso a partir de gráficas de fuerza contra tiempo.

Errores conceptuales comunes

La gente suele olvidar lo que significa el signo del impulso. El impulso es un vector, por lo que un impulso negativo significa que la fuerza neta es en la dirección negativa. Del mismo modo, un impulso positivo significa que la fuerza neta está en la dirección positiva.
Las personas a veces confunden el impulso con el trabajo. Tanto el impulso como el trabajo dependen de la fuerza neta externa, pero son cantidades diferentes. En la siguiente tabla se comparan las propiedades del impulso y del trabajo.

	Impulso	Trabajo
Producto de la fuerza neta y el...	tiempo	desplazamiento
Cambia el	momento del objeto	la energía del objeto
Tipo de cantidad	vectorial	escalar

Aprende más

Para explicaciones más profundas sobre el impulso, ve nuestro video de impulso y momento.

Para verificar tu comprensión y trabajar hacia el dominio de estos conceptos, revisa nuestro ejercicio de calcular el cambio en el momento y la rapidez a partir de gráficas de fuerza contra tiempo.

¿Quieres unirte a la conversación?

Inicia sesión

Ordenar por:

Sin publicaciones aún.

¿Sabes inglés? Haz clic aquí para ver más discusiones en el sitio en inglés de Khan Academy.