Otras carreras Duda conceptual conservación del momento lineal

[Paqui]

¡Hola!

Estaba resolviendo ejercicios sobre conservación del momento lineal y uno de ellos consiste básicamente en un avión que vuela y que en un momento dado suelta una bomba. Tiempo después se produce una explosión y la bomba se divide en fragmentos que llegan al suelo con distinta velocidad. La resolución del ejercicio dice (ocito textualmente): la fuerza que produce la explosión es una fuerza interna, y las fuerzas externas, como la gravedad, no se han modificado. Por tanto se conserva la cantidad de movimiento. En esto último es en dónde me surge la duda: ¿no se supone que se cumple el principio de conservación del momento lineal cuando la resultante de las fuerzas externas es nula?Aquí sí hay una fuerza externa, la gravitatoria, entonces ¿por qué se sigue cumpliendo? Y ¿a qué se refiere con que no se han modificado?

¡Muchas gracias!

[felmon38]

Re: Duda conceptual conservación del momento lineal

Estoy de acuerdo contigo.
Saludos

[Zorak]

Re: Duda conceptual conservación del momento lineal

Lo que se me ocurre es que podes suponer que la fuerza de la explosión es mucho mayor que la de la gravedad, por lo cual puedes despreciar la acción de esta y decir que se conserva la cantidad de movimiento.

[Richard R Richard]

Re: Duda conceptual conservación del momento lineal

las fuerzas externas, como la gravedad, no se han modificado. .....Y ¿a qué se refiere con que no se han modificado?

Le encuentro el siguiente significado , que cada fragmento luego de la explosión es afectado también por las fuerzas externas, en este caso la gravedad. Esa condición no se ha modificado.

Por tanto se conserva la cantidad de movimiento.

Mientras la resultante de las fuerzas externas no sea nula, la cantidad de movimiento no se conserva , como bien indicas, esta mal expresado en el el texto.

¿por qué se sigue cumpliendo?

No se cumple, pero si estimas que el tiempo de la explosión es muy pequeño , el cambio de la cantidad de movimiento de la bomba en ese breve instante es despreciable, por lo que puedes aplicar la conservación de la cantidad de movimiento del centro de masa de la bomba, sin demasiado error.
Si tenias un movimiento uniformemente acelerado antes de la explosión entonces lo sigues teniendo luego en cada fragmento.
Lo que debes hacer es sumar vectorial-mente las velocidades instantáneas, la que llevaba en tiro parabólico la bomba, mas las velocidades relativas que produce la explosión, y con esas nuevas velocidades continuar calculando los distintos tiros parabólicos de cada fragmento.

[Alriga]

Re: Duda conceptual conservación del momento lineal

Tal como yo lo veo:

--En la componente vertical del movimiento no se conserva la cantidad de movimiento, pues hay una fuerza externa la gravedad, que acelera hacia abajo el centro de masa de la bomba.

--No hay fuerzas exteriores con componente horizontal, por lo tanto en esa componente sí se conserva el momento lineal.

Saludos.

[Paqui]

Re: Duda conceptual conservación del momento lineal

Antes que nada, ¡muchas gracias a todos por las respuestas!

Tal como yo lo veo:

--En la componente vertical del movimiento no se conserva la cantidad de movimiento, pues hay una fuerza externa la gravedad, que acelera hacia abajo el centro de masa de la bomba.

--No hay fuerzas exteriores con componente horizontal, por lo tanto en esa componente sí se conserva el momento lineal.

Completamente cierto. Pero, por ejemplo en este ejercicio (que es el enunciado cuya resolución comienza con el párrafo que cité en mi primer mensaje)...

Un avión de bombardeo que vuela a 540 km/h, a una altitud de 800 m, suelta una bomba de 10 kg; 5 segundos después se produce una explosión, dividiéndose en dos fragmentos de 4 y 6 kg. Si el primer fragmento, inmediatamente después de la explosión, sale verticalmente hacia arriba con 100 m/s, calcular la velocidad con la que sale el otro fragmento.

... el fragmento 1 tiene una velocidad vertical, por lo que la fuerza de la gravedad actúa en el eje de la velocidad. Igualmente, la bomba durante los 5 segundos que transcurren antes de la explosión, describe un movimiento parabólico, que también se ve afectado por la gravedad.

Sin embargo en otros ejercicios (no de este tipo, sino en general) sí se aplica lo que dices. Pero en aquellos en los que, como este, sean de una bomba/proyectil que explota en fragmentos - y en los que por lo general se pide hallar la velocidad de uno de ellos -, siempre los he visto resueltos por conservación del momento lineal, a pesar de que realmente sí que está actuando sobre el sistema una fuerza externa no nula.

[QUOTE=Richard R Richard;170861]No se cumple, pero si estimas que el tiempo de la explosión es muy pequeño , el cambio de la cantidad de movimiento de la bomba en ese breve instante es despreciable, por lo que puedes aplicar la conservación de la cantidad de movimiento del centro de masa de la bomba, sin demasiado error.
Si tenias un movimiento uniformemente acelerado antes de la explosión entonces lo sigues teniendo luego en cada fragmento.
QUOTE]

Me quedo entonces con este planteamiento

Nuevamente, ¡¡¡muchas gracias!!!