Guía n° 3 de ejercicios resueltos de impulso y cantidad de movimiento
Resolver los siguientes ejercicios
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Problema n° 1
Un patinador de 80 kg de masa le aplica a otro de 50 kg de masa una fuerza de 25 kgf durante 0,5 s, ¿qué velocidad de retroceso adquiere el primero y que velocidad final toma el segundo?
• Respuesta: v₁ = 1,53 m/s; v₂ = 2,45 m/s
Problema n° 2
Un hombre colocado sobre patines arroja una piedra que pesa 80 N mediante una fuerza de 15 N que actúa durante 0,8 s, ¿con qué velocidad sale la piedra y cuál es la velocidad de retroceso del hombre si su masa es de 90 kg?
• Respuesta: v₁ = 1,5 m/s; v₂ = 0,133 m/s
Problema n° 3
Con una escopeta se dispara un cartucho de 100 perdigones de 0,4 g cada uno, los que adquieren una velocidad de 280 m/s, ¿cuál es la velocidad de retroceso del arma si pesa 5 kg?
• Respuesta: v₂ = 2,24 m/s
Problema n° 4
Mediante un palo de golf se aplica a una pelota una fuerza de 242,2 N y adquiere una velocidad de 95 m/s. Si la masa de la pelota es de 0,05 kg, ¿durante cuánto tiempo actuó el palo sobre la pelota?
• Respuesta: t = 0,0196 s
Problema n° 5
Una escopeta de masa 5,8 kg lanza un proyectil de masa 20 g con una velocidad inicial de 750 m/s. ¿cuál será la velocidad de retroceso?
• Respuesta: v₁ = 2,59 m/s
Problema n° 6
Una pelota de futbol de 850 g de masa adquiere una velocidad de 40 m/s mediante un puntapié de 0,2 s de duración, ¿qué fuerza recibió la pelota?
• Respuesta: F = 170 N
Problema n° 7
Determinar la masa de una esfera metálica que por acción de una fuerza de 20 N durante 0,3 s le provoca una velocidad de 2 m/s.
• Respuesta: m = 3 kg
Problema n° 8
A un cuerpo de 980 kg se le aplica una fuerza constante de 40 N durante 5 s. Calcular el impulso total y el incremento de velocidad.
• Respuesta: I = 200 N·s; v = 0,204 m/s
Problema n° 9
A un cuerpo de 50 kg de masa se le aplica una fuerza de 150 N durante 5 s, calcule el impulso y el incremento de velocidad.
• Respuesta: I = 750 N·s; v = 15 m/s
Problema n° 10
Un hombre de 70 kg se encuentra sobre un trineo de 20 kg, en reposo sobre una superficie helada. El hombre tiene en sus manos una escopeta, con la cual desea acelerar el trineo para que éste adquiera una velocidad de 0,2 m/s.
Si en un disparo la escopeta ejerce un impulso de 25 kg·m/s sobre el proyectil, y la masa de éste es de 35 g, ¿en qué dirección debe apuntar? (Despreciar la masa de la escopeta frente a la del hombre).
• Respuesta: α = 43,95° (hacia arriba)
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina