Sistemas de parículas

Sistemas de partículas

$\vec{F_{e x t}} = \frac{d \vec{P}}{d t} \vec{P} = M {\vec{V}}_{c}$

Un sistema es aislado cuando la resultante de las fuerzas exteriores $\vec{F_{e x t}}$ es nula. El momento lineal total $\vec{P}$ de las partículas del sistema se mantiene constante. El centro de masas se mueve con velocidad $\vec{V_{c}}$ constante (movimiento rectilíneo y uniforme):

Si el centro de masa estaba en reposo, continúa en reposo.
Si se movía con cierta velocidad, continúa moviéndose con la misma velocidad y en la misma dirección.

Principio de conservación del momento lineal

El principio de conservación del momento lineal afirma que el momento lineal total del sistema de partículas permanece constante, si el sistema es aislado, es decir, si no actúan fuerzas exteriores sobre las partículas del sistema.

$m_{1} \vec{u_{1}} + m_{2} \vec{u_{2}} = m_{1} \vec{v_{1}} + m_{2} \vec{v_{2}}$

Donde $\vec{u_{1}}$ y $\vec{u_{2}}$ son las velocidades iniciales de las partículas 1 y 2 y $\vec{v_{1}}$ y $\vec{v_{2}}$ las velocidades finales de dichas partículas.

Balance energético de una colisión

$\frac{1}{2} m_{1} u_{1}^{2} + \frac{1}{2} m_{1} u_{1}^{2} + Q = \frac{1}{2} m_{1} v_{1}^{2} + \frac{1}{2} m_{2} v_{2}^{2}$

La magnitud Q es la diferencia entre las energías cinéticas después y antes de la colisión. Q toma el valor de cero en las colisiones perfectamente elásticas, pero puede ser menor que cero si en el choque se pierde energía cinética como resultado de la deformación, o puede ser mayor que cero, si la energía cinética de las partículas después de la colisión es mayor que la inicial, por ejemplo, en la explosión de una granada o en la desintegración radiactiva, parte de la energía química o energía nuclear se convierte en energía cinética de los productos.