Question

En general, en este capítulo consideramos fuerzas aplicadas a objetos de masa constante. ¿Cómo cambiaría la situación si se agregara o quitara masa a un sistema mientras se le está aplicando una fuerza? Dé ejemplos de situaciones en que podría suceder esto.

Answer 1

Partimos del concepto de momento lineal.

p = m v

La derivada del momento lineal es la fuerza.

F = dp/dt = dm/dt . v + m . dv/dt = dm/dt . v + m a (derivada de un producto)

El valor dm/dt es la variación de masa por unidad de tiempo.

Si gana masa dm/dt es positivo. Si pierde masa, es negativo. Nos queda en este último caso:

F = - dm/dt . v + m a

Ejemplo para una pérdida de masa.

Cuando se pone en órbita un satélite artificial, el cohete que lo impulsa pierde masa (combustible) a una razón grande, que se mide en kilogramos por segundo (variación de masa)

Ejemplo para una ganancia de masa.

Una cinta transportadora recibe carga a razón algunos kilogramos por segundo. Para el diseño de la cinta se debe tener en cuenta esa ganancia de masa, que se produce al comienzo del transporte. Una vez que entra en régimen la masa transportada es constante (lo que entra sale)

Saludos Herminio