Cantidad de Mov Sistema Ejerc

5/13/2018 Cantidad de Mov Sistema Ejerc - slidepdf.com

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8.14 Frustrado porque el portero ha bloqueado sus tiros, un juga-

dor de hockey de 75.0 kg parade en hielo lanza un disco de 0.160

kg horizontalmente hacia la red con una rapidcz de 20.0 mls. (ICon

que rapidez y en que direccion cornenzara a rnoverse el jugador s

no hay friccion entre sus pies y el hielo?

8.14: The impluse imparted to the player is opposite in direction but of

the same magnitude as that imparted to the puck, so the player's speed is(OJ6~(20.0rn{s) - 427 mJ . th di . _ _._ _ _, -

(75.0 kg) -. C _ S, ill errection opposite to the puck s.

8.15 Un hombre esta parado en una plancha de hielo que cubre el

estacionamiento del estadio de futbol americana de Buffalo; la fric-

cion es insignificante entre sus pies y el hiclo. Un amigo le lanza un

balon de futbol americano de 0.400 kg que viaja horizontalmente a

10.0 m/s, La masa del primer hornbre es de 70.0 kg. a) Si atrapa el

balon, {,con que rapidez se moveran ambos despues? b) Si cl balon

1 0 golpea en el pecho y rebota moviendose horizontalmente a 8.0

111/S en la direccion opuesta, (tque rapidcz tendra el hombre despues

d c l c h o q u e ?

8.15: a)You and the snowball now share the momentum of the snowballh th d· (0.400 kg, (lO.Om,ls) r n / _ .

w en rown so your spee IS (Xl.Ok,g+0.400kg) = 5.68 c .__. b) The change m

the snowball's momentum is (0.400 kg) (18.0 m/s) =7.20kg ·m/s), so

your speed is 7 . ~ ~ = , . !=10.3cmls.



·8.16 En llna mesa neumatica horizontal sin friccion, el disco A (de

masa 0.250 kg) se mucve hacia el B (de masa 0.350 kg) que esta en

reposo. Dcspues del cheque, A se mueve a 0.120 m fs a la izquierda,

y B 1 0 hace a 0.650 m./s ala derecha. a) l.Que rapidez tenia A antes

del choque? b) Calcule el cam-

bia de energia cinetica total del

sistema durante eI choque.

8.16:. a) The: final momentum is

(O .250kg )(-O ..120 m/s) + (0..350)(0.650. mjs) = 0.1975 kg .mis ,taking positive directions to the right a) Before the collision, puck B was

at rest, so all of the momentum is due to puck A's motion, and.

b)

p 0..1975 kgm/s .VAl ..- - ,.... ... ... ... .. .... . .. -- 0.790.m/s,... rnA O.250kg

. . 1 . 2 I. '2 1 '28 . K = K ') _ - K, =·-m

Av

A: 2 + -m

Bv

B2·· - -m

AY

A':1

2 2·· 2 .

=1 (O.250kg)(.- O.120m/s)'Z + 1 (0.350 kg)(O.650m/s)222· .

-. ~..(0.250 kg)(-O. 7900 Dl/S)22 . ..

=-01.00'23 J



8.17 Cambio de encrgia en un

hloqueo de cadera. El estrella

de hockey sabre hielo Wayne

Gretzky patina a 13.0 m/s ha-

cia un defensor que se mueve a

5000 11l/S hacia Gretzky (Fig.

8.31 ). Gretzky pesa 756 N; el

defensor, 900 N. Justo despues Figura 8.31 Ejercicio 8.17.

eel choque, Grctzky se mueve a

1 '0 ms en su direccion origi-

nal, Puede hacer caso orniso de las fuerzas horizontales externas---cadas por el hielo a los jugadores antes del choque. a) l JQue ve-

L : - tiene el defensor Justo despues del cheque? b) Calculeel

cambio de energia cinetica total de los dos jugadores.

w = 756 N w=900N

8il17:,The change invelocity is the negative of the change in Gretzky

momentum, divided by the defender's mass, or

5·0" mj 7 56

N (1 5 " 0 I 13 Il I )-.u .' .·.S _ .. . " .•• 101 S - .• ,1 " rus,900N ' .

~ 4.66mJs.

Positive velocities are inGretzky's original direction of motion, so [thdefender has changed direction.

'.' . 1 '2 1 . .1 2 " 2b) K1.-Kl "'""-mA(vA 2 -VA 1)+-.m.S(va 2 -val). 2 2 ...

l[ ·(756 N)«1.50 m/si~~ Q 3.'0m/s)")

= 2(9.80 m l s " 2 ) . + (900 N)«4.66 mlS )2 - (-5.00 m/s) '2 )

=-·6.58kl.



8.19 EI bloque A de la figura 8.32 tiene una masa de 1.00 kg, Yel

8, de 3.00 kg. A y B se juntan a la fuerza, cornprimiendo un resortc

S entre ellos; luego, el sistema se suelta del reposo en una superfi-

cie pJana sin friccion. El resorte, de masa despreciable, esta suelto

y cae a la superficie despues de cxtenderse. B adquiere una rapidez

de 1.20 mls. a) ; ,Que rapidez final ticne A? b) l .Cuanta energia po-tencial se almaceno en el resorte cornprimido?

1 1 1 . A = 1.00 kg

I ~ l i u u ~ :F igura 8 .32 Ejercicio 8.19.

8.191

: a) See Exercise 8.21; V A = ~~.·::"O.800 m/s):= 3.60 m/s.

b) (1 /2) (1 .01 0kg) (3.60 m /s)" + ( ] I 2)(3.00 kg)(1 .200 m /s)? =8.64 J.



8.20 Un advcrsario de James Bond con 111aSa de 120 kg esta para-

do en un lago congelado, sin friccion entre sus pies y el hielo, y Ian-

za su sombrero de 4.50 kg con ala de acero a una velocidad de 22.0

m/s a 36.9° sobre la horizontal, con la esperanza de golpear a Bond.

i ,Que rnagnitud tienc la velocidad de retroceso horizontal del adver-

sana?

8.20: In the absence of friction, the horizontal component of the hat-plus-adversary

system is conserved, and the recoil speed is

(4.50 kg)(22.0m/s) cos 36.9° _ 0 I-----....:..........---- .66m s.

(120 kg)

8.21 Un pingiiino de ceramica que esta sabre el televisor de repen-

te se rompe en dos fragmentos, Uno, con masa m ,h se aleja a la iz-

quierda con rapidez VA' E] otro, con rnasa lnB, se aleja a la derecha

con rapidez VB. a) Use la conservacion de la cantidad de movimicn-

to para dcspejar VB en tcrminos de J11.4 ' t1n8 Y VA. b) Use su resultado

para demostrar que K . 4 I K B =1Jl[/nl ..h dondc K A y K B son las energlascineticas de los pcdazos.

8.21: a)Taking vA and VB to be magnitudes, conservation of momentum is

d mAexpresse as mAvA =mBvB, so VB= -VA.

mB

b)KA = (1 /2)m A v3 _ mA v3 __ m _B

KB (lJ2 )m sv! m B«mA

ImS)vA)2

(This result may be obtained using the result of Exercise 8.3.)



8.22 EI ruicleo de 214pO decae radiactivamentc emitiendo una par-

ticula alfa (masa 6.65 X 10-27 kg) con una encrgia cinetica 1.23 X

10-12 J, rnedida en el marco de referencia de1 Iaboratorio. Supo-

niendo que el nucleo estaba inicialmente en repose en este marco,

calculc la velocidad de retroceso del nucleo que queda despues del

decaimiento,

8.:22:

Se KE 1 '2tv : ' =r--m vCI . a. 2 C J. 0.

2KEO !.

m'0..

2(1.23 X 10-1 2J)

6 27 =1.92xl07 m/s.6 5 x 101 --' k g

Momentum conservation:

O=m v _ ~ . ~ V ' I '.'-a, - Ial,'if "x . X

,mo.lI'l m VV' := -- a. - C1 / O J .

" :210m,

( 6 " - - ' 6 ' : -e , - ] 0 . . . . .21 k-)'( '1 9 · · · · 2 ]0-' milI I,I_I,.I.):X - ._ - . '-g) c__c ,._,,1. i.' )( = - _ . III I S )

( 2 [ ' 1 } 0 " 1 ) ( 1 " 6 " ~7 ' " ' . - ' - ] l O . . . .2111~- ): " ' _ , u . ' . ~ , , . ' I. X c:_ '. '" ,~g.

m- ," '"

'3 - 6 ' - 5 - . . . . . J 0 - : -5; - J:=,-~I! .' - X.... UliS



~ ~

8.24 Dos patinadores, Daniel (65.0 kg) YRcbeca (45.0 kg) estan

practicando. Daniel se detiene para atar su agujeta y es golpeado

por Rebeca, que sc movia a 13.0 111/S antes de chocar can 61. Des-

pues de1 choque, Rebeca se mueve a 8.00 m/s can un angulo de

53.10 respecto a su direccion originaL La superficie de patinaje es

horizontal y no tiene friccion. a) Calcule la magnitud y direccion de

fa velocidad de Daniel despues del choque. b) ( ,et -ui l es el carnbio

en la energia cinetica total de los dos patinadores como resultado

dclchoque?

8.24: Let Rebecca' s original direction ofmotion be the x-direetion, a) From

conservation of the x-componenr of momentum,

(45..0 kg)(13.0 m/s) '-' (45.0 kg)(8.0 mls)cos53.J 0+ (65 ..0 kg)vx'

S O v, =5.67 m/s. If'Rebecca's finalmotion is taken to have a positive

y -eomponent, then

(45.0 kg)(8.0 mJs) sin .53.10vy= - . .... = -4..3 m/s ..

(6S.0kg)

Daniel's final speed is

~ v ;+ v ; = ~(j.67m/s)'2 + (-4.43 m/s) '2= 7..20m/s,

and his direction is arctan (-:'6~~)=380 from the x - ax is, which is 91.10 from the

direction of Rebecca's final motion,

1 . .. . . . '. 1... . .. .' 1b) ~K = 2 (45.0 kg) (8.0m/S)2 +-2 (65.0 kg) (7J95m/s)2 --(45.0) (13.0m/sl

. '. 2

= -680 1 .

Note that an extra figure was kept in the intermediate calculation



8.25 Luis y Ana patinan juntos a 3..00 1111'S. Luis insiste en pregu

tar a Ana cuanto pesa. Molesta, ella sc cmpuja de Luis de 1110do q

se acelera hasta movcrse a 4.00 m/s y e l se frena hasta rnoverse

2.25 m/s en la misma dirccci6n. La friccion, en el sentido fisico,

despreciable en este drama. Si Luis pesa 700 N, l .cuanto pesa An

8!!25: ( lnxim + n'lKen)(3.00m/s) = = ~m(4.00 mfs) + m K e m . (2.25 m / :s ) 'J .50

, r r l x i m = (3..00m/s) - (2. 2 . 5 mls) = 0.750m K e n (4.00 mls) - (3..00 mjs) ... ..,

and Kim weighs (0.750)(700 N) = = 525 N.

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