Calculadora de momento
Usa el modo de un solo cuerpo para p = mv. Para una colisión frontal en una línea, introduce ambas masas y velocidades (negativo significa la dirección contraria) y elige elástica (rebote) o perfectamente inelástica (quedan unidos).
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Fórmula
- Momento:
p = m × v - Colisión elástica (1-D):
v1' = ((m1 − m2) × v1 + 2 × m2 × v2) ÷ (m1 + m2)yv2' = ((m2 − m1) × v2 + 2 × m1 × v1) ÷ (m1 + m2) - Colisión perfectamente inelástica:
v' = (m1 × v1 + m2 × v2) ÷ (m1 + m2)
La velocidad tiene signo: elige una dirección como positiva y asigna un valor negativo a los cuerpos que se muevan en la otra. Los datos se convierten con exactitud (1 lb = 0,45359237 kg, 1 mph = 0,44704 m/s, 1 km/h = 1/3.6 m/s) y los resultados están en unidades SI.
Ejemplo resuelto
Un cuerpo de 2 kg a 3 m/s choca con otro de 1 kg en reposo.
- Momento total = 2 × 3 + 1 × 0 = 6 kg·m/s
- Elástica: v1' = (1 × 3) ÷ 3 = 1 m/s, v2' = (2 × 2 × 3) ÷ 3 = 4 m/s. Comprobación: 2 × 1 + 1 × 4 = 6, y la energía se mantiene en 9 J.
- Perfectamente inelástica: v' = 6 ÷ 3 = 2 m/s. Energía después = ½ × 3 × 2² = 6 J, así que 3 J se pierden en forma de calor y deformación.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula del momento?
El momento es la masa por la velocidad, p = m × v, en kg·m/s. Un corredor de 70 kg a 5 m/s tiene p = 350 kg·m/s. La velocidad tiene dirección, así que si se mueve en sentido contrario el resultado es −350.
¿Cómo se calculan las velocidades finales en una colisión elástica?
Se conservan el momento y la energía cinética: v1' = ((m1 − m2)v1 + 2m2v2) ÷ (m1 + m2) y v2' = ((m2 − m1)v2 + 2m1v1) ÷ (m1 + m2). Un cuerpo de 2 kg a 3 m/s que choca con otro de 1 kg en reposo sale a 1 m/s y envía al otro a 4 m/s.
¿Qué es una colisión perfectamente inelástica?
Los cuerpos quedan unidos y se mueven con v = (m1v1 + m2v2) ÷ (m1 + m2). Se conserva el momento, pero no la energía cinética: 2 kg a 3 m/s que se unen a 1 kg en reposo dan 2 m/s, y la energía baja de 9 J a 6 J.
¿Se conserva el momento en una colisión?
Sí, siempre que ninguna fuerza externa actúe durante el impacto. En el ejemplo anterior, el momento total es 6 kg·m/s antes y 3 × 2 = 6 kg·m/s después. Solo cambia la energía cinética entre los dos tipos de colisión.
¿Cómo introduzco cuerpos que se mueven uno hacia otro?
Asigna a un cuerpo una velocidad negativa. Un cuerpo de 1 kg a 4 m/s que se encuentra con uno de 3 kg a −2 m/s tiene un momento total de 4 − 6 = −2 kg·m/s; si quedan unidos, se mueven a −2 ÷ 4 = −0,5 m/s.