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Un sistema es un conjunto
de entidades corpusculares que pueden o no
interactuar entre sí. Los sistemas se pueden conformar con
partículas libres (sería el caso, por ejemplo, de un
gas) o con partículas ligadas (un átomo, por ejemplo).
Puesto que los sistemas, a menudo, componen otros
más complejos (por ejemplo, una molécula), se
requiere que un proceso de extensión de los conceptos
físicos a los sistemas garantice que globalmente se les
pueda considerar a su vez como nuevas entidades
individuales que se tienen que poder describir usando las
mismas magnitudes utilizadas para estudiar a las
partículas simples.
Ahora veremos de qué forma se
cumplen estos requisitos al extender la ley clásica de conservación de
la cantidad de movimiento a sistemas de
partículas. |
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Para mostrarlo de forma muy
sencilla, consideramos un sistema de sólo 2
partículas de masa m1 y m2.
Las partículas interaccionan entre sí (como
mínimo, se atraen gravitatoriamente) y suponemos que componen un sistema aislado, es
decir, que no se ejerce ninguna fuerza exterior
sobre ellas. En estas condiciones, la única
fuerza a considerar es la que ejerce cada partícula
sobre la otra. |
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La fuerza que ejerce
la partícula 1 sobre la partícula 2 es: F12
= d(p2)/dt y la fuerza
que ejerce la partícula 2 sobre la 1 es F21
= d(p1)/dt. El
tercer principio de la dinámica de Newton
dice que la fuerza que ejerce la partícula 1
sobre la 2 es igual y opuesta a la que ejerce la
partícula 2 sobre la 1. Por tanto, se cumple
lo siguiente:
F12
=
- F21
->
F12
+
F21
=
0 -> d(p1)/dt
+ d(p2)/dt
= 0 -> d
(p1
+
p2)/dt
= 0
De tal forma que,
definiendo la
cantidad de movimiento del sistema como la suma de
cantidades de movimiento de las partículas que lo componen
(en este caso:
psist = p1 + p2) se
concluye de este razonamiento la: |
