La velocidad de un objeto es la tasa de cambio de su posición en función del tiempo y el marco de referencia. La velocidad es la misma que las especificaciones de velocidad y dirección del objeto (por ejemplo, 20 km/h al norte). La velocidad es un concepto fundamental en cinemática, la rama de la mecánica clásica que describe el movimiento de los objetos. La velocidad es una cantidad vectorial. Para definir la velocidad necesitamos tanto el tamaño como la dirección. El valor absoluto escalar de una velocidad es una unidad derivada coherentemente llamada velocidad. Unidad SI de velocidad = metros por segundo (m/s). Para una velocidad constante, un objeto debe tener una velocidad constante en una dirección constante. Una dirección constante hace que un objeto se mueva en una trayectoria recta, por lo que velocidad constante significa moverse en línea recta a una velocidad constante.
La velocidad se define como la tasa de cambio de posición con respecto al tiempo y también se le llama velocidad instantánea para distinguirla de la velocidad promedio. Algunas aplicaciones pueden requerir una velocidad promedio de un objeto, es decir, una velocidad constante que dé una velocidad variable y un desplazamiento neto igual a una velocidad variable en el mismo intervalo de tiempo v(t) durante un período de tiempo Δt.
La velocidad promedio se puede calcular como v = Δx/ Δt. ⇢ (yo)
La velocidad media siempre es menor o igual que la velocidad media del objeto. Esto se puede hacer reconociendo que la distancia siempre aumenta estrictamente, pero el desplazamiento puede aumentar o disminuir tanto en magnitud como en dirección.
Impulso
Impulso es típicamente el término permitido en los deportes. Un equipo con ímpetu accede e intentará parar. Un equipo con muchos impulsivos se va de verdad y será difícil parar. Es un término físico. Indica el número de movimientos con objetos. El equipo deportivo en movimiento es un pulso. Si el objeto se mueve (en movimiento), hay un impulso. El pulso se puede definir como «Masa en movimiento». Todos los objetos tienen masa. Entonces, si el objeto se mueve, hay un impulso, que tiene su propio movimiento. La cantidad de momento con los objetos depende de las dos variables. ¿Cuántas cosas se mueven y cómo se mueven rápidamente los materiales? El impulso depende de la masa y la velocidad variables. Para las ecuaciones, el impacto del objeto es el mismo que la masa del tiempo del objeto, que es la velocidad del objeto.
Momento = masa × velocidad
p = mv ⇢ (ii)
Donde p se refiere al momento y m y v son la masa y la velocidad respectivamente.
La ecuación muestra que el impulso es directamente proporcional a la masa de un objeto y directamente proporcional a su velocidad. Las unidades de cantidad de movimiento son unidades de masa por unidades de velocidad. La unidad estándar de cantidad de movimiento es kg.m/s. Aunque kg.m/s es la unidad estándar para la cantidad de movimiento, hay muchas unidades de cantidad de movimiento aceptables (aunque no generalmente aceptadas). Los ejemplos incluyen kg.km/h y g.cm/s. Aquí, las unidades de masa se multiplican por las unidades de velocidad para obtener unidades de cantidad de movimiento. Esto es constante con la ecuación de cantidad de movimiento.
El momento es una cantidad vectorial. Las cantidades vectoriales son cantidades que tienen magnitud y dirección. Para describir completamente el impulso de una bola de boliche de 10 kg que se mueve hacia el oeste a una velocidad de 4 m/s, debe incluir información sobre el tamaño y la dirección de la bola de boliche. No es suficiente decir que la pelota tiene un impacto de 20 kg m/s. El impulso de la pelota no se explica por completo hasta que se proporciona información sobre su dirección. La dirección del vector momento es la misma que la dirección de la velocidad de la pelota. La dirección del vector de velocidad coincide con la dirección de movimiento del objeto. Si la bola de boliche se mueve hacia el oeste, su cantidad de movimiento puede describirse suficientemente como 20 kg.m/s en el oeste. Como el impulso es una cantidad vectorial, un objeto se describe completamente en su magnitud y dirección.
Momento de la velocidad
Como podemos ver en la ecuación (ii), la cantidad de movimiento es igual al producto de la masa y la velocidad, lo que significa que si tenemos la información sobre la velocidad o podemos decir que conocemos el valor de la velocidad, podemos calcular la cantidad de movimiento de cualquier objeto o cuerpo. . El momento es de dos tipos, es decir, momento lineal y momento angular,
Momento lineal
El momento lineal de un objeto es el producto de su masa por su velocidad. El momento lineal es una cantidad vectorial y la dirección del momento se considera la dirección de la velocidad de un objeto. Si la masa de un objeto es m y la velocidad del objeto es {v}, entonces el momento lineal {p} viene dado por p= mv.
El momento lineal es una cantidad conservada. Un sistema se conserva cuando sobre él no actúan fuerzas externas. Cuando la fuerza externa resultante actúa sobre el sistema, la cantidad de movimiento cambia de modo que la tasa de cambio de la cantidad de movimiento es igual a la fuerza externa resultante.
F = dp/dt.
La unidad de medida del momento lineal en kg m 2 s -1 .
Momento angular
Para un objeto de masa m que se mueve con velocidad {v}, el momento angular L con respecto al punto de referencia viene dado por el producto vectorial
L = r × mv
Donde r es el vector de posición del objeto que describe la posición del objeto en relación con el punto de referencia. Dado que el momento angular se define en términos del producto vectorial, se supone que la dirección del vector de momento angular es perpendicular tanto al vector de posición de la partícula r como a su vector de velocidad v.
L = Yoω
Donde I es el momento de inercia y ω es la velocidad angular. La unidad de medida del momento angular es kg m 2 s -1 .
Diferencia entre momento lineal y angular
| Momento lineal | Momento angular |
| Es la tendencia de la masa de un objeto a continuar moviéndose en un camino recto. | Es la tendencia de la masa de un objeto a continuar girando. |
| El momento lineal es paralelo a v. | Es perpendicular tanto a v como a r. |
| Es una cantidad vectorial y conservada. | Es una cantidad vectorial y conservada. |
| La magnitud es la masa por su velocidad. | La magnitud es la masa de rotación multiplicada por su velocidad angular. |
| Se requiere una fuerza neta para cambiarlo. | Se requiere un par neto para cambiarlo. |
| Si la masa es mayor significa que se necesita mayor fuerza para cambiar el impulso. | Si el momento de inercia es mayor significa que se necesita mayor torque para cambiar el impulso. |
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: Determine el impulso si una pelota está soplando hacia el oeste a 9 m/s con una masa de 60 kg.
Solución:
Dado, masa(m) = 60 Kg y velocidad (v) =9m/s.
Momento = masa × velocidad
p = mv
p = 60 × 9
p = 540Kg m/s, oeste.
Pregunta 2: Un automóvil de 1200 kg de masa se mueve con una velocidad de 3 m/s en dirección este. Calcula su impulso.
Solución:
Dado, Masa de un carro (m) = 1200Kg, velocidad (v) = 3m/s.
Usando la fórmula del momento, p = mv
p = 1200 × 3
p = 3600 Kg m/s, este.
Pregunta 3: Un objeto en movimiento posee un impulso de 20.000 unidades. Si su velocidad se duplicara, ¿cuál sería su nuevo impulso?
Solución:
Dado que el impulso es de 20 000 unidades, As p = mv.
Aquí el impulso es directamente proporcional a la velocidad.
Al duplicar la velocidad, se duplicará la cantidad de movimiento, por lo que la nueva cantidad de movimiento es de 40 000 unidades.
Pregunta 4: Una bala de 0,2 kg de masa se mueve con una velocidad de 500 m/s. Encuentra su impulso.
Solución:
Masa de la bala (m) = 0,2 Kg y velocidad de la bala (v) = 500 m/s.
p = mv
p = 500 × 0,2
p = 100 kg m/s.
Pregunta 5: Una pelota tiene un impulso de 50 Kg m/s con una masa de 10 Kg. Calcular la velocidad de la pelota.
Solución:
Dado, Masa(m) = 10 Kg y Momento(p) = 50 Kg m/s.
p = mv
v = p/m
v = 50/10
p = 5 m/s.
Pregunta 6: ¿Cuál será el momento de una piedra si se lanza con una velocidad de 3 m/s y tiene una masa de 8 kg?
Solución:
Velocidad (v) = 3m/s y masa = 8Kg.
Según la fórmula del momento, p = mv
Entonces, p = 8×3
p = 24 kg m/s.
Pregunta 7: ¿Cuál es el momento de una moto de 60 Kg que se mueve con una velocidad de 40 m/s?
Solución:
Dada la información, Masa(m) = 60Kg y velocidad (v) = 40m/s.
Momento, p = mv
p = 60 × 40
p = 2400 kg m/s.
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por divyanshirawat366 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA