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- Cómo afecta el impulso al impulso
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Por Steven Holzner
En términos físicos, el impulso le dice cuánto cambiará el impulso de un objeto cuando se aplica una fuerza durante cierto tiempo. Digamos, por ejemplo, que estás jugando al billar. Instintivamente, usted sabe lo difícil que es golpear cada bola para obtener los resultados que desea. ¿La bola nueve en la tronera de la esquina? No hay problema, dale un golpecito y ya está. ¿La bola tres que rebota en el cojín lateral hacia el otro bolsillo de la esquina? Otro golpe, esta vez un poco más fuerte.
Examinar la fuerza contra el tiempo te da el impulso que aplicas a los objetos.
Los grifos que se aplican se llaman impulsos. Echa un vistazo a lo que sucede en una escala microscópica, milisegundo a milisegundo, mientras golpeas una bola de billar. La fuerza que se aplica con el taco aparece en la figura. La punta de cada taco tiene un cojín, por lo que el impacto del taco se extiende a lo largo de unos pocos milisegundos a medida que el cojín se aplasta ligeramente. El impacto dura desde el momento en que el taco toca la bola, ti, hasta el momento en que la bola pierde contacto con el taco, tf. Como se puede ver en la figura, la fuerza ejercida sobre la pelota cambia durante ese tiempo; de hecho, cambia drásticamente, y calcular lo que la fuerza estaba haciendo en cualquier milisegundo sería difícil sin algún equipo de lujo.
Debido a que la bola de billar no viene con ningún equipo de lujo, usted tiene que hacer lo que los físicos hacen normalmente, que es hablar en términos de la fuerza promedio en el tiempo. Puede ver cómo se ve esa fuerza promedio en la siguiente figura. Hablando como físico, usted dice que el impulso – o el grifo – que proporciona el taco de billar es la fuerza media multiplicada por el tiempo que usted aplica la fuerza.
La fuerza media en un intervalo de tiempo depende de los valores que tenga la fuerza durante ese tiempo.
Esta es la ecuación para el impulso:
Nótese que esta ecuación es una ecuación vectorial, lo que significa que trata tanto de la dirección como de la magnitud. Impulso, J, es un vector, y está en la misma dirección que la fuerza media (que a su vez puede ser una suma vectorial neta de otras fuerzas).
Usted obtiene el impulso multiplicando una cantidad con unidades de newtons por una cantidad con unidades de segundos, de modo que las unidades de impulso son newton-segundos en el sistema MKS (metro-kilogramo-segundo) y pound-segundos en el sistema FPS (pie-libra-segundo).
