Principios Fundamentales de la Mecánica Newtoniana: Masa, Momento Lineal y Fuerza

Principios Fundamentales de la Mecánica Newtoniana

Concepto de masa, momento lineal y fuerza.

Se denomina masa gravitatoria a un número asignado a cada partícula por comparación con un cuerpo patrón en una balanza de brazos iguales.

Sin embargo, hay partículas que, por su tamaño, por no estar en reposo o por otras circunstancias, no pueden ponerse en una balanza para medir su masa.

Un observador inercial observa la interacción de Z partículas aisladas del exterior.

Tras varias experiencias se llega a los siguientes resultados:

1. Δv₁ y Δv₂ son paralelos y de sentido opuesto.
2. Δv₁ = K Δv₂, siendo K la misma constante en todos los casos.
3. La partícula de mayor masa cambia menos su velocidad. Δv₁ = (m₂/m₁) Δv₂

Esta ecuación proporciona otro método de medir la masa de una partícula conocida la de la otra. De esta forma se calculó por primera vez la masa del neutrón.

Masa inercial de una partícula: propiedad que determina cómo cambia la velocidad de la partícula cuando interactúa con otras.

Momento lineal: p = mv

Ley de inercia: "Una partícula libre se mueve con momento lineal constante relativo a un Sistema de Referencia Inercial (SRI)".

Segunda Ley de Newton: "El cambio en el movimiento de una partícula es proporcional a la fuerza que actúa sobre ella, y se produce en la dirección de la línea recta en la que actúa dicha fuerza".

Cuando una partícula interacciona con varias, la fuerza sobre ella se obtiene sumando vectorialmente las fuerzas que cada una de las partículas ejercen individualmente (principio de superposición).

La fuerza total que actúa sobre una partícula libre es nula.

La unidad de fuerza es el newton (N).

Teorema del momento lineal: F = dp/dt "El cambio con respecto al tiempo del momento lineal de una partícula es igual a la resultante de las fuerzas que actúan sobre ella".

Se conservará el momento lineal de una partícula si la resultante de las fuerzas que actúan sobre ella es nula.

Teorema del momento angular: dL/dt = M "El cambio con respecto al tiempo del momento angular de una partícula es igual al momento resultante de las fuerzas que actúan sobre ella". Se conservará si el momento resultante se anula.