UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE MORENO Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologa DEPARTAMENTO DE FISICA

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO1. Cunto vale el impulso capaz de producir en una masa de 8.00 kg uncambio de velocidad de 4.00 m/s?

2. Un cuerpo de 3 kg se ha acelerado por una fuerza constante de 12 N de10 m/s a 16 m/s. a) Qu impulso se dio al cuerpo? b) durante cunto tiempo actuaron las fuerzas?

3. Una pelota de 200 g con una velocidad de 8 m/s es golpeada por un

jugador y sale en la misma direccin, pero en sentido contrario con una velocidad de 12 m/s. Sabiendo que la duracin del golpe es de 0.01 s, hallar la fuerza media por el jugador sobre la pelota.

4. Calcule el mdulo de la cantidad de movimiento de un movimiento de un automvil de 1 500 kg de masa que se mueve a una velocidad de 60 km/h 5. Una bola de 1 kg cae verticalmente desde una altura de 31.25 m, rebota en el piso y sube hasta una altura de slo 5 m. Si el contacto de la bola con el suelo fue de 0.02 segundos, determine el valor medio de la fuerza del piso sobre la bola.

6. Se dispara una bala de 0.05 kg con un rifle de 4 kg. La bala sale delcan con una velocidad de 700 m/s. Calcule la velocidad de retroceso del rifle.

7. Un nio de 40 kg parado sobre un lago helado arroja una piedra de 0.50kg hacia el este con rapidez de 5.00 m/s. Despreciando la friccin entre el nio y el hielo, encuentre la velocidad de retroceso del nio

8. Un golfista golpea una pelota impartindole una velocidad inicial demagnitud 52.2 m/s, con una direccin de 30 sobre la horizontal. Suponiendo que su masa sea 46.0 g y que el palo y la pelota estn en contacto durante 1.20 ms, calcule: a) el impulso impartido a la pelota, b) el impulso impartido al palo y c) la fuerza promedio ejercida por ste sobre aqulla.

9. Un experto en karate rompe un tabln de pino de 2.2 cm de espesor,con un golpe de mano. La fotografa estroboscopia muestra que la mano, cuya masa puede suponerse que sea 540 g, golpea la parte superior del tabln con una rapidez de 9.5 m/s, y se detiene 2.8 cm debajo de ese punto. a) Cunto dura el golpe (suponiendo una fuerza constante)? b) Qu fuerza promedio se aplica?

10.Tres esferas A, B y C de masa m, m, 2m respectivamente estn en lnea recta sobre un plano horizontal. Se lanza A contra B con una velocidad de 3 m/s. Suponiendo que las colisiones son elsticas, determinar las velocidades finales de las 3 esferas.

A

B

C

Superficie Lisa 11. Un vagn de 10 toneladas de masa, abierto por su parte superior, se

desliza por una va horizontal de rozamiento despreciable. Llueve con intensidad y la lluvia cae verticalmente, el vagn estaba inicialmente vaco y se mova con una velocidad de 60 m/s. Con qu velocidad se mover el vagn despus de recoger 1 m 3 de agua? (densidad del agua = 1 g/cc)

12.Dos esferas de titanio se acercan entre si frontalmente con la misma rapidez y chocan de formas elstica. Tras la colisin, una de ellas, cuya masa es 300 g permanece en reposo. Qu masa tiene la otra?

13. Los bloques de la figura se deslizan sin friccin. Qu velocidad v tieneel bloque de 1.6 kg tras la colisin?

5.5 m/s 1.6 kg

2.5 m/s 2.4 kg

Antes de la colisin

v 1.6 kg

4.9 m/s 2.4 kg

Despus de la colisin 14. Suponga que se invierte la velocidad del bloque de 2.4 kg de la anteriorfigura y se dirige directamente hacia el bloque de1.6 kg Qu velocidad v tendra el segundo bloque despus de la colisin?

15. Un camin de 10 toneladas marcha por una carretera horizontal con una

velocidad constante de 6 m/s cuando, de pronto, cae verticalmente sobre l un objeto de 4 toneladas. Halle la nueva velocidad del camin con la misma rapidez inicial viajan juntos a la mitad de la rapidez inicial. Determine el ngulo entre las velocidades inciales de ambos. el auto se acelera, aumentando su rapidez de cero a 5.20 m/s en 0.832 s. Qu impulso lineal y fuerza promedio experimenta un pasajero de 70.0 kg en el auto?

16. Tras una colisin totalmente inelstica, dos objetos de la misma masa y

17. Un auto se detiene frente a un semforo. Cuando la luz vuelve al verde

18. Una curva fuerza-tiempo estimada para una pelota de bisbol golpeadacon un bat se muestra en la figura adjunta. A partir de esta curva encuentre a) el impulso dado a la pelota, b) la fuerza promedio ejercida sobre la pelota y c) la fuerza mxima ejercida sobre la misma.

F (N) 20 000 15 000 10 000 5 000 0

F = 18 000 N

1

2

3

t (ms)

19. Un jugador de tenis recibe un tiro con la pelota (0.06 kg) que viajahorizontalmente a 50.0 m/s y lo regresa con la pelota movindose tambin en forma horizontal a 40.0 m/s en direccin opuesta. a) Cul es el impulso dado a la pelota por la raqueta? b) Qu trabajo realiza la raqueta sobre la pelota? 20.Un bloque A de 30 kg se deja caer desde una altura de 2 m sobre el plato B de 10 kg de una bscula de resorte. Considerando que el choque es perfectamente inelstico (plstico), determnese la deformacin mxima del resorte. La constante del resorte es k = 20kN/m

A 2m B

21. Un patinador de hielo de 75.0 kg que se mueve a 10.0 m/s choca contra

un patinador estacionado de igual masa. Despus del choque los dos patinadores se mueven como uno solo a 5.0 m/s. La fuerza promedio que un patinador puede experimentar sin romperse un hueso es de 4 500 N. Si el tiempo de impacto fue de 0.10 s, se rompe algn hueso? inicialmente en reposo sobre la cima de una colina cubierta de nieve sin friccin. Despus de que ha descendido una distancia vertical de 5.0 m, su hermano, que est inicialmente en reposo, se monta detrs de ella y juntos continan bajando por la colina Cul es la rapidez final de la pendiente si el descenso vertical total es 15.0 m? La masa de Gayle es de 50.0 kg, la del trineo es 5.0 kg y la de su hermano es de 30.0 kg. In vehculo viaja a velocidad de 13.0 m/s hacia el este y el otro viaja hacia el norte con rapidez v2. ningn conductor ve al otro. Los vehculos chocan en la interseccin y quedan unidos, dejando marcas de deslizamiento paralelas a un ngulo de 55 al norte del este. El lmite de rapidez para ambos caminos es 35 millas/h, y el conductor del vehculo que se mova hacia el norte proclama que l estaba en el lmite de rapidez cuando ocurri el choque. Esta diciendo la verdad? horizontal sin friccin, es golpeado por otro disco similar de 0.2 kg que se mueve al principio a lo largo del eje x con rapidez de 2.0 m/s. Despus del choque el disco de 0.20 kg tiene una rapidez de 1.0 m/s a un ngulo = 53.0 con el eje x positivo. a) determine la velocidad del disco de 0.30 kg despus del choque. b) encuentre la fraccin de energa cintica perdida en el choque.

22. Gayle corre con rapidez de 4.0 m/s y se lanza sobre un trineo que est

23. Dos automviles de igual masa se acercan a una interseccin.

24. Un disco de 0.30 kg, inicialmente en reposo sobre una superficie

25. Durante la batalla de Gettysburg en Estados Unidos el tiroteo fue tanintenso que varios proyectiles chocaron en el aire y se fundieron. Suponga una bala de fusil de 5.0 g que se mueva a la derecha a 250 m/s y 20 sobre la horizontal, y otra bala de 3.0 g que se mueve hacia la izquierda a 280 m/s y 15 sobre la horizontal. Inmediatamente despus de que se funden Cul es su velocidad?

26. Una esfera de m1 = 500 g se mueve a una velocidad v1 = 2 m/s, choca

contra otra esfera de m2 = 1 kg que se mueve en la misma direccin con sentido contrario a una velocidad de v2 = 4 m/s. Hallar la velocidad de cada uno de ellos despus del choque. a) Si el coeficiente de restitucin es igual a 0.5. b) Si permanecen juntos despus del choque. c) Si la colisin es totalmente elstica. superficie horizontal lisa y choca contra la pared. Hallar la velocidad del objeto despus del choque, a) suponiendo que el choque es totalmente elstico, b) suponiendo que el coeficiente de restitucin es e =

27. Un objeto de m = 4 kg con una velocidad de 4 m/s, se mueve sobre una

28. Una bala de masa m = 20 g se mueve con una velocidad de 250 m/s y

se incrusta en un bloque de madera de masa M = 1.98 kg, hallar el ngulo mximo que describe la cuerda con la vertical si L = 1 m.

L

29. Un bloque de 10 kg oscila hacia abajo como se muestra en la figurasiguiente y golpea contra otro bloque idntico. Suponiendo que la cuerda de 6 metros se rompe durante el impacto y que los bloques permanecen juntos despus de la colisin. Cunto tardarn en detenerse? Qu tan lejos se desplazarn?

8m M1 M2 =0 =0.5

30. Dos esferas A y B de masa mA = 2kg y mB = 3 kg se encuentraninicialmente en reposo en un plano horizontal liso. A la esfera B se le comunica una velocidad hacia la derecha de 4 m/s. Si todos los choques son inelsticos con coeficiente de restitucin 0.6. calcule las velocidades de las esferas luego que B choca con A

VB VA = 0

31. Las esferas m1 y m2 de 3 y 2 kg respectivamente, penden de dos hilos de

L = 2 m de longitud. Si ambas se sueltan cuando forman un ngulo = 60 con la vertical, Qu ngulos mximos alcanzaran despus del choque? Considere un coeficiente de restitucin durante el choque de 0.8.

L M1

L M2