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La fuerza sobre una partícula de masa m está dada por F = 26 î - 12 t ^ 2 ĵ donde F está en N y t en s?

La fuerza sobre una partícula de masa m está dada por F = 26 î - 12 t ^ 2 ĵ donde F está en N y t en s. ¿Cuál será el cambio en la cantidad de movimiento de la partícula entre t = 1. 0 s y t = 2. 0 s? .

En resumen

El cambio en la cantidad de movimiento en t1 y t2 es p(t1) = (26i - 4j) kgm / s y p(t2) = (52i - 32j) kgm / sEl procedimiento es : Consideremos una partícula de masa constante m.

Mejor respuesta

Arkake
5

El cambio en la cantidad de movimiento en t1 y t2 es p(t1) = (26i - 4j) kgm / s y p(t2) = (52i - 32j) kgm / sEl procedimiento es : Consideremos una partícula de masa constante m.

Puesto que a = dv / dt podemos escribir la segunda ley de Newton para esta partícula así : ∑F = mdv / dt = d(mv) / dtConsiderando que la masa constante m esta puede ingresar a la derivada.

Así, la segunda ley de Newton ∑F dice que la fuerza neta que actúa sobre una partícula es igual a la rapidez de cambio de la combinación mv el producto de la masa y la velocidad de la partícula.

Llamamos a esta combinación momento lineal (p) de la partícula.

Si usamos el símbolo para el momento lineal, tenemos : p = mvAsí, ∑F = mdv / dt = d(mv) / dt = d(p) / dtAhora revisando las unidades del problema, este dice que F = 26 î - 12 t ^ 2 ĵ esta en Newton, para ella cada constante de este vector debe tener las siguiente unidades : F = 26 î - 12 t ^ 2 ĵ ↓ ↓ Kgm / s ^ 2 kgm / s ^ 4Para resolver el problema partimos de F = d(p) / dt ↔ Fdt = d(p)Fdt = d(p) a esta expresión la integramos de ambos lados y se obtieneEl resultado seria : p(t) = (26t)i - (12 / 3t ^ 3)j = (26t)i - (4t ^ 3)jp(t) = (26t)i - (4t ^ 3)j (si se revisa las unidades el momento lineal queda en kgm / s)Evaluando el tiempo, la cantidad de movimiento para t = 1s y t = 2s es : p(1s) = (26(kgm / s ^ 2)(1s))i - (4(kgm / s ^ 4)(1s) ^ 3)j = (26i - 4j) kgm / sp(2s) = (26(kgm / s ^ 2)(2s))i - (4(kgm / s ^ 4)(2s) ^ 3)j = (52i - 32j) kgm / s.