Sé que el impulso se conserva en un sistema aislado en el que no hay flujo de masa ni de energía y las fuerzas externas netas resultantes son iguales a cero.
Mi duda es cuando estoy estudiando un volumen de control (fijo) en lugar de un sistema. Entiendo perfectamente las leyes de conservación de la masa y la energía cuando se aplican al volumen de control fijo. Mi problema es cuando tengo que lidiar con el impulso. Dado que el fluido fluye a través de los límites del volumen de control, este fluido "cerrado" experimenta una fuerza externa neta que generalmente no es igual a cero (debido a las fuerzas de superficie [presiones y distribuciones de tensiones viscosas] y fuerzas del cuerpo). ¿Cómo se puede conservar la cantidad de movimiento en el volumen de control si existe una fuerza neta aplicada al volumen de control?
No sé si me he explicado bien (mi inglés es muy malo).
Gracias.
Las fuerzas que actúan sobre el fluido están cambiando su cantidad de movimiento. Hay fuerzas que actúan sobre las partes estacionarias del límite del volumen de control, y también hay fuerzas que se aplican para forzar el ingreso del fluido y actúan para evitar que fluya fuera del volumen de control. La tasa total de cambio de cantidad de movimiento en el volumen de control en cualquier instante de tiempo es igual a la tasa neta de cantidad de movimiento que ingresa más la derivada temporal de la cantidad de movimiento por unidad de volumen integrada sobre el volumen de control.
Ahora, con respecto a la conservación general del momento, para considerar esto, uno debe incluir no solo el material dentro del volumen de control sino también todo el resto del equipo y fluido fuera del volumen de control (el universo circundante). La suma de estas tasas de cambio más las del volumen de control debe ser igual a cero. Por ejemplo, si el volumen de control consiste en una tubería de sección transversal no constante a través de la cual fluye un fluido (digamos en estado estacionario), la fuerza de reacción que el fluido ejerce sobre la tubería (que está conectada a tierra) provoca el impulso de la tubería y tierra a cambiar.
@ChesterMiller: la respuesta es buena, pero la simplificaría. Lo que dices es que el impulso total es el impulso del contenido del volumen de control más la suma de lo que atraviesa los límites. Si toma el cambio en la cantidad de movimiento por unidad de tiempo , tiene el flujo de cantidad de movimiento , que es igual a la fuerza .
mike dunlavey