1 Bachillerato: Momento lineal o cantidad de movimiento

Figura 1

 Una de las magnitudes físicas, que debemos a Descartes, más importantes es la cantidad de movimiento. también llamada momento lineal. Como ves en la figura 1, es una magnitud vectorial,  producto de la masa de un cuerpo(escalar, por su velocidad). Así, un cuerpo de 2kg que se mueve a 3i+4j m/s, tiene un momento lineal p=mv=2kg×(3i+4j)=6i+8j kg•m/s. Fíjate en las unidades de p. Kg•m/s, que equivalen a N•s

Para variar la cantidad de movimiento de un cuerpo hace falta aplicar una fuerza durante un tiempo: Supon una fuerza de (-3i-4j)m/s aplicada al cuerpo de 2 kg anterior durante 4s. El producto de la fuerza por el tiempo se llama impulso. I, y es igual, como ves en la figura 1  a la variación cantidad de movimiento del cuerpo.
Así, I=F•t=(-3i-4j)×4=-12i-16j N•s. (N•s equivale a kg•m/s)Por lo tanto,
 pf-po=-12i-16j, el impulso es igual a la variación de la cantidad de movimiento 
pf=p0+I=6i+8j+(-12i+16j)=-6i-8j.
Observa (Figura 1), que también podemos conocer fácilmente la velocidad final :
vf= pf/m = (-6i-8j)/2 = -3i-4j m/s.

Ahora prueba tú a hacer estos problemas:
1. Una pelota de 0.5 Kg se mueve a -10i m/s. Un jugador la patea durante un tiempo 0,05 s , pasando a ser su nueva velocidad +35i m/s. a)Calcula los momentos lineales inicial y final de la pelota b)Calcula la variación de la cantidad de movimiento de la pelota c)Teniendo en cuenta que variación de la cantidad de movimiento es igual a impulso y la duración de la parada, calcula la Fuerza de la parada (F=I/t). 
2. Sobre un cuerpo de 10kg en reposo, actúa durante 5s una fuerza de (12i+5j)N. Determina a)El impulso de la fuerza. b)La cantidad de movimiento final (recuerda que al principio está en reposo) c)La velocidad final y su módulo 
3 Una pelota de tenis de 70 g se dirige hacia una pared con velocidad 16i+12j m/s y rebota, en un choque 0,01s, con una velocidad de -16i+12j m/s. Dibuja esquemáticamente el choque, representando las velocidades/trayectorias inicial y final de la pelota. Calcula la variación de la cantidad de movimiento de la pelota. Calcula el impulso y la fuerza ejercida por/sobre la pared durante el choque