Cálculo de Impulso y Cambio de Movimiento
Impulso: I = m(V_f - V_o)
Fuerza: F = I / t
Cantidad de Movimiento: p = m × v
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Colisión Perfectamente Inelástica
Definición: Los objetos se quedan juntos después de la colisión.
Fórmula: m1vo1 + m2vo2 = (m1 + m2)vf
Energía: NO se conserva (hay pérdida de energía)
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Colisión Elástica
Definición: Los objetos rebotan. Se conserva movimiento.
Conservación de Movimiento: m1V01 + m2v02 = m1vf1 + m2vf2
Energía Cinética: ½m1Vo1² + ½m2Vo2² = ½m1Vf1² + ½m2Vf2²
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Retroceso por Impulso (Acción-Reacción)
Definición: Un objeto se separa en dos partes que se propulsan en direcciones opuestas.
Fórmula: m₁v₁ + m₂v₂ = 0 (momentum inicial = 0)
Ejemplo: Un cañón dispara una bala, el cañón retrocede.
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Impulso vs Colisión Inelástica (Diferencia en Retroceso)
📍 IMPULSO
- Acción: Fuerza aplicada sobre un objeto
- Fórmula: J = F × Δt = Δp
- Cambio de velocidad: Δv = J/m
- Se conserva: Momentum (si no hay fuerzas externas)
- Tipo: Cambio gradual de velocidad
- Ejemplo: Golpear una bola con un bate
💥 RETROCESO INELÁSTICO
- Acción: Dos objetos chocan y se quedan juntos
- Fórmula: m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁+m₂)v_f
- Cambio de velocidad: Gradual o instantáneo
- Se conserva: Momentum (siempre)
- NO se conserva: Energía cinética (hay pérdida)
- Tipo: Cambio debido a colisión
- Ejemplo: Dos autos que chocan y se quedan juntos
⚡ DIFERENCIA CLAVE
IMPULSO: Es el cambio de momentum causado por una fuerza aplicada en el tiempo. Un objeto cambia su velocidad porque una fuerza actúa sobre él (puede ser una o dos cosas).
RETROCESO (Colisión Inelástica): Es un tipo específico donde DOS OBJETOS interactúan y se unen. El momentum total se conserva, pero NO la energía cinética. El sistema pierde energía en forma de calor, sonido, deformación, etc.
📋 COMPARACIÓN EN EJEMPLO
Caso 1: IMPULSO PURO
Un carro de 1000 kg viaja a 10 m/s. Aplicas frenos (fuerza de 2000 N) durante 2 segundos.
Impulso = 2000 × 2 = 4000 N·s
Cambio de velocidad = 4000 / 1000 = 4 m/s
Velocidad final = 10 - 4 = 6 m/s
Caso 2: COLISIÓN INELÁSTICA
Carro de 1000 kg a 10 m/s choca con otro carro de 1000 kg en reposo. Se quedan juntos.
Momentum antes = 1000×10 + 1000×0 = 10000 kg·m/s
Momentum después = 2000 × v_f = 10000
v_f = 5 m/s (juntos)
Energía perdida: ½(1000)(10)² - ½(2000)(5)² = 50000 - 25000 = 25000 J
Calculadora Rápida de Movimiento
Cantidad de Movimiento Lineal
Energía Cinética
Conversiones Útiles
km/h → m/s
Divide entre 3.6
100 km/h = 27.78 m/s
Aceleración
a = (v_f - v_i) / t
En m/s²
Fuerza
F = m × a
En Newtons (N)