1º BAC

Estudio del movimiento

U.2 Dinámica

A.15Impulso y cambio de momento lineal

Calcula la fuerza supuesta constante, que se debe hacer para detener en 40 s un coche de 700 kg que lleva una rapidez de 20 m/s.

Consideremos positivo el sentido en el que se mueve el coche. Calculamos

en primer lugar la variación de momento lineal:

p = m vf − m vi = (700·0 − 700·20) i = −14000 i kgm/s

Teniendo en cuenta la relación entre la variación del momento lineal y la

suma de fuerzas:

F = −14000/40 = − 350 i N

F = ───p

t

vi = 20 m/s vf = 0 m/st = 40 s

Repite el cálculo suponiendo que frena en 10 s.

Consideremos positivo el sentido en el que se mueve el coche. la variación

de momento lineal es igual al calculado antes:

p = m vf − m vi = (700·0 − 700·20) i = −14000 i kgm/s

Teniendo en cuenta la relación entre la variación del momento lineal y la

suma de fuerzas:

F = −14000/10 = −1400 i N

F = ───p

t

vi = 20 m/s vf = 0 m/st = 10 s

Calcula la fuerza supuesta constante, que hace una raqueta sobre una pelota de tenis de 58 g que llega a la raqueta con rapidez horizontal de 30 m/s y sale de ella en la misma dirección y

sentido contrario con una rapidez de 50 m/s, si suponemos que el choque dura 0,05 s.

Consideremos positivo el sentido en el que se mueve inicialmente la pelota.

Calculamos en primer lugar la variación de momento lineal:

p = m vf – m vi = (0,058·(−50) − 0,058·30) i = −4,64 i kgm/s

Teniendo en cuenta la relación entre la variación del momento lineal y la

suma de fuerzas:

F = − 4,64/0,05 = −92,8 i N

F = ───p

t

t = 0,05 s

vi = 30 i m/s

vf = −50 i m/s

¿Qué fuerza habrá hecho la pelota sobre la raqueta?

La fuerza que hace la pelota sobre la raqueta será igual a la fuerza que hace

la raqueta sobre la pelota, sólo que de sentido contrario.

Fpelota,raqueta = 92,8 i N