Conservación de la cantidad de movimiento

El concepto intuitivo de cantidad de movimiento de un sistema mecánico de partículas es su facultad de “empujar” o imprimir velocidad a otras partículas o cuerpos. Esa capacidad tiene sus responsables tanto en la masa del sistema coo en su velocidad, La mecánica clásica define la cantidad de movimiento de un sistema como:

En sistemas de masa constante – pocos hay que no lo sean a efectos prácticos – la cantidad de movimiento sólo se verá modificada por la acción de fuerzas exteriores al sistema, aplicadas durante un determinado periodo de tiempo, de forma que:

En el caso de dos vehículos colisionando perpendicularmente a 100 Km/h, el módulo de la cantidad de movimiento que ambos aportan al sistema al entrar en colisión tendrá un valor cercano a:

Las únicas fuerzas exteriores al sistema serían las de rozamiento ejercido sobre los vehículos por el pavimento durante las no más de 2 décimas de segundo que dura el contacto entre ambos vehículos, por lo que el impulso exterior no superará el valor de:

Con este ejemplo se pone de manifiesto cómo la acción de fuerzas exteriores al sistema (los dos vehículos implicados) durante la colisión supondría una pérdida de menos del 3,5 % de la cantidad de movimiento del conjunto.

Esto justifica la simplificación consistente en despreciar la acción de toda fuerza exterior, estableciendo que la cantidad de movimiento de los vehículos en su conjunto se conserva a lo largo de la colisión, expresado vectorialmente como:

La proyección escalar de la anterior expresión vectorial sobre los ejes “x” e “y” (raras veces habrá que considerarse la componente vertical del movimiento de los vehículos) arroja dos ecuaciones escalares, que permitirán obtener el módulo de las velocidades a que circulaban los vehículos en el instante inmediatamente anterior a la colisión (velocidades de “entrada en colisión”). Para ello habrán de conocerse previamente las velocidades de salida de colisión y la orientación (ángulo) de las trayectorias. Estos valores se obtienen a partir de los recorridos desde el punto de conflicto hasta las posiciones finales de reposo, y a partir de huellas y vestigios dejados sobre el pavimento por neumáticos, líquidos, u otros restos de los vehículos.