martes, 18 de septiembre de 2012

Cantidad de movimiento



Hoy toca hablar otra vez del “momento”. Espero que ahora no genere tanta polémica entre sexos como hace unos días con el post  "el momento de la bisagra". Para que así sea, hoy pondremos como ejemplo a animales sin especificar si son macho o hembra.

Imagínate el impacto frontal de una mosca contra un tren. Ambos se desplazan virtualmente a la misma velocidad pero en sentido contrario. Nuestro sentido común nos dice que a alta velocidad la mosca quedará incrustada en el cristal de la locomotora. La única diferencia entre el tren y el insecto es la masa. ¿Qué pasaría si la mosca fuera a una velocidad cercana a la de la luz? ¿Notaría algo el tren? ¿Hay alguna manera de cuantificar la velocidad y la masa de un objeto? Sí.

El momento lineal “P” de un objeto se define como el producto de su masa (m) por su velocidad (v). Así: P = m.v. Con esta definición podemos describir la cantidad de movimiento de un objeto. Por ejemplo: a efectos físicos notaremos lo mismo si recibimos el impacto de una balón de 1kg a 100km/h que uno que pesa 2kg a 50km/h. La cantidad de movimiento recibida será la misma.

Está claro que con las toneladas que pesa un tren no existiría velocidad alguna para que la mosca ni siquiera alterara la velocidad del tren. Pensemos en un caso más cercano. Si nuestro yerno nos lanza un balón de cuero de 1kg a 100km/h contra la cara, nosotros le podemos devolver el favor lanzándole una bolita de papel de plata de 0,01kg a 10.000km/h. Lo que no puedo describir es el problema familiar que sufriremos.

El momento lineal de los objetos que forman parte de la basura espacial es muy elevado. Hay objetos como tornillos, que apenas miden 3 centímetros, que se mueven a velocidades enormes y entrañan un serio peligro. Ya no sólo para los satélites, sino para los astronautas que realicen labores de mantenimiento. El impacto de un pequeño objeto podría, sin ninguna dificultad, perforar un cuerpo humano entero casi sin inmutarse.

Os paso el link de un experimento de la ESA (European Space Agency) donde se simula un impacto de una canica de aluminio de 1.7 gramos a una velocidad de 6,8 km/segundo contra un bloque de aluminio de un palmo de grosor. Situación que se podría producir en el espacio. Impresionante el resultado.



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