Guía n° 2 de ejercicios resueltos de impulso y cantidad de movimiento
Resolver los siguientes ejercicios
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Problema n° 1
Una pelota de béisbol de 0,15 kg de masa se está moviendo con una velocidad de 40 m/s cuando es golpeada por un bate que invierte su dirección adquiriendo una velocidad de 60 m/s, ¿qué fuerza promedio ejerció el bate sobre la pelota si estuvo en contacto con ella 5 ms?
• Respuesta: F = -3.000 N
Problema n° 2
Un taco golpea a una bola de billar ejerciendo una fuerza promedio de 50 N durante un tiempo de 0,01 s, si la bola tiene una masa de 0,2 kg, ¿qué velocidad adquirió la bola luego del impacto?
• Respuesta: vf = 2,5 m/s
Problema n° 3
Una fuerza actúa sobre un objeto de 10 kg aumentando uniformemente desde 0 hasta 50 N en 4 s. ¿Cuál es la velocidad final del objeto si partió del reposo?
• Respuesta: vf = 10 m/s
Problema n° 4
Se rocía una pared con agua empleando una manguera, la velocidad del chorro de agua es de 5 m/s, su caudal es de 300 cm³/s, si la densidad del agua es de 1 g/cm³ y se supone que el agua no rebota hacia atrás, ¿cuál es la fuerza promedio que el chorro de agua ejerce sobre la pared?
• Respuesta: F = 1,5 N
Problema n° 5
Se dispara horizontalmente una bala de 0,0045 kg de masa sobre un bloque de 1,8 kg de masa que está en reposo sobre una superficie horizontal, luego del impacto el bloque se desplaza 1,8 m y la bala se detiene en él. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y la superficie es de 0,2, ¿cuál era la velocidad inicial de la bala?
• Respuesta: v₁ᵢ = 1.073 m/s
Problema n° 6
Se dispara una bala de 0,01 kg de masa contra un péndulo balístico de 2 kg de masa, la bala se incrusta en el péndulo y éste se eleva 0,12 m medidos verticalmente, ¿cuál era la velocidad inicial de la bala?
• Respuesta: v₁ᵢ = 309,8 m/s
Problema n° 7
Una partícula a de masa mA se encuentra sujeta por medio de un resorte comprimido a la partícula b de masa 2·mA, si la energía almacenada en el resorte es de 60 J ¿qué energía cinética adquirirá cada partícula luego de liberarlas?
• Respuesta: EcAf = 40 J; EcBf = 20 J
Problema n° 8
Un cuerpo de masa m₁ = 2 kg se desliza sobre una mesa horizontal sin fricción con una velocidad inicial v₁ᵢ = 10 m/s, frente a él moviéndose en la misma dirección y sentido se encuentre el cuerpo de masa m₂ = 5 kg cuya velocidad inicial es v₂ᵢ = 3 m/s, éste tiene adosado un resorte en su parte posterior, cuya constante elástica es k = 1.120 N/m, ¿cuál será la máxima compresión del resorte cuando los cuerpos choquen?
• Respuesta: Δx = 0,28 m
Responder el siguiente cuestionario
Pregunta n° 1
¿Es cierto que la aceleración de una pelota de béisbol, luego de haber sido golpeada por el bate, no depende de quién la golpeó?
Pregunta n° 2
¿Qué significa que el acero sea más elástico que el nylon?
Pregunta n° 3
Dos bolas de plastilina chocan frontalmente, se adhieren y quedan en reposo, ¿se verifica en éste caso la ley de conservación de la cantidad de movimiento?
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina