7/24/2019 Guia Cantidad Movimiento

1/4

Gua de Problemas No6: Cantidad de Movimiento

Fsica 1

Gua de Problemas No6: Cantidad de Movimiento

1) Determinar el centro de masa de las tres partculasmostradas en la figura. Cmo cambia este centro de masa

si se elimina la partcula en el origen?

2) El hacha de piedra de la figura est formada por una

piedra simtrica de ! "g atada al e#tremo de un palohomogneo de 2.$ "g. % &u distancia del e#tremo

i'&uierdo del mango del hacha se encuentra su centro de

masa?

() a) Determine utili'ando la definicin analtica el centro demasa de una *arilla recta + homognea de longitudL + masaM.

b) ,a *arilla del punto a) se dobla + forma un arco decircunferencia como se muestra en la figura. Determine el centro

de masa.

c) Determine el centro de masa de una *arilla no homognearectilnea con una densidad lineal de masa *ariable dada por-

o /X/ L) donde X es la distancia a uno de sus e#tremos +L sulongitud.

d) 0ara el punto c) determine la masa &ue se debe colocar en un

e#tremo para &ue el centro de masa se desplace al centro de la

barra.

) Dos patinadores uno con 3 "g + el otro de 3 "g de masa estn de pie en una pista de

hielo + unidos por una soga de 13 m de largo + de masa despreciable. 4e atraen mutuamentedesde los bordes de la soga acercndose hasta chocar. 5u distancia recorre el patinador de 3

"g?

$) 6na persona &ue pesa !3 "g + otra de menor peso estn dentro de una canoa de (3 "g de

masa. Cuando la canoa est en reposo en aguas tran&uilas intercambian asientos los cuales se

hallan separados una distancia de ( m + simtricamente situados con respecto al centro de lacanoa. 7bser*an &ue la canoa se mo*i 3 cm con relacin a un tronco sumergido. Calcular la

masa de la otra persona.

) Dos blo&ues de masasM + 3M se colocan sobre una superficie hori'ontal sin ro'amiento. 6nresorte de masa despreciable est unido a uno de ellos + los blo&ues son empu8ados 8unto con el

resorte entre ellos. 6na cuerda &ue inicialmente mantiene 8untos a los blo&ues se rompe.

Despus de esto el blo&ue de masa 3M ad&uiere una *elocidad de 2 mis.a) Cul es la *elocidad del otro blo&ue?

b) Encuentre la energa potencial original en el resorte siM3.($ "g.

7/24/2019 Guia Cantidad Movimiento

2/4

Gua de Problemas No6: Cantidad de Movimiento

9) 6n disco de hoc"e+ : descansa sobre hielo liso + esgolpeado por otro disco % &ue *ia8aba a 3 mis + se des*a

(3; respecto a su direccin original. : ad&uiere una

*elocidad a $; respecto a la *elocidad original de %. ,osdiscos tienen la misma masa.

a) Calcule la *elocidad de cada disco despus del cho&ue.

b) 5u fraccin de la energa cintica original de % sedisipa durante el cho&ue?

!) 6na cusobre la ametralladora. Determinar el m#imo nmero de balas &ue puede disparar por minuto.

1() 6n coche de 2333 "g se mue*e hacia la derecha a (3 mis en persecucin de un segundocoche de igual masa &ue se mue*e tambin hacia la derecha a 13 mis.

a) 4i los dos coches chocan + &uedan acoplados cul es su *elocidad inmediatamente despus

de la colisin?

7/24/2019 Guia Cantidad Movimiento

3/4

Gua de Problemas No6: Cantidad de Movimiento

b) 5u fraccin de la energa cintica inicial de los coches se pierde durante esta colisin? %

dnde *a a parar esta energa?

1) 6n protn de masa m reali'a un cho&ue elstico frontal con un ncleo de carbono

estacionario de masa 12m. ,a *elocidad del protn es de (33 mis.a) Determinar la *elocidad del centro de masa del sistema.

b) Determinar la *elocidad del protn + del ncleo de carbono despus del cho&ue.

1$) ,a figura muestra un pndulo balstico para medir la*elocidad de una bala. ,a bala de masa m se dispara

contra un blo&ue de madera de masaM &ue cuelga como un

pndulo + tiene un cho&ue totalmente inelstico con l.Despus del impacto el blo&ue oscila hasta una altura

m#imay. Dados los *alores dey=1!" cm m12 g +M=2

"g determine la *elocidad inicial de la bala.

1) 6n cohete de fuegos artificiales se dispara *erticalmente hacia arriba. En su altura m#imade !3 m e#plota + se di*ide en dos fragmentos uno con masa de 1. "g + otro con masa de 3.2!

"g. En la e#plosin !3 @ de energa &umica se con*ierte en energa cintica de los fragmentos.

a) 5u *elocidad tiene cada fragmento inmediatamente despus de la e#plosin?b) 4e obser*a &ue los dos fragmentos caen al suelo al mismo tiempo. 5u distancia ha+ entre

los puntos en los &ue caen? 4uponga &ue el suelo es hori'ontal + &ue la resistencia del aire es

despreciable.

19) Dos carritos anlogos estn unidos rgidamente + tienen una masa combinada de "g. El

carrito C tiene una masa de 1 "g. Anicialmente % + : tienen una *elocidad de $ mis hacia la

derecha + C &ue est en el punto medio entre % + : est en reposo

a) 4uponga &ue el cho&ue entre % + C es totalmente inelstico.Cul es la *elocidad final del sistema?

b) 4uponga &ue el cho&ue entre % + C es elstico pero

el cho&ue entre C + : totalmente inelstico. Culsera la *elocidad final? Comparar con la parte a).

c) 4uponga &ue los cho&ues entre % + C +entre C + : son elsticos. Cul es la *elocidad

de C despus del primer cho&ue + del segundo cho&ue?

% C :

1!) 6n ob8eto de masa igual a 9 "g e#plota en el aire + se

desintegra en tres fragmentos de los cuales solo dos se

obser*an &ue se despla'an uno perpendicular al otro como lo

indica la figura. Beniendo en cuenta las masas + *elocidadesobser*adas con &u *elocidad /mdulo + direccin) se

despla'a el tercer fragmento?

22 "g

*22 mis

12 "g

*1 mis

1=) 6n blo&ue de madera de 2 "g de masa desli'a a lo largo de una mesa sin ro'amiento con

*elocidad de 13 mis. Directamente enfrente de este blo&ue + mo*indose en la misma direccin

con una *elocidad de ( mis ha+ otro blo&ue de $ "g de masa conectado a un resorte de masadespreciable + constante elstica "1123 >im.

a) Determine la *elocidad de centro de masa del sistema antes + despus del cho&ue.

b) Determine la m#ima compresin del resorte durante el cho&ue.

7/24/2019 Guia Cantidad Movimiento

4/4

1 2

c) Determine las *elocidades de cada blo&ue luego de producirse el cho&ue.

RESPUESTS

1) /1.39 1.(() /1.(( 1.)

2) 99.( cm() a)L/2 b) 3.3(Lpor deba8o del centro de la barra doblada c) 2i(L d) Mi(.

) m

$) $9. g.

) a) mis /hacia la i'&uierda) b) !. @9) a) *%2=.( mis *:23.9 mis b) 1=.

!) /m /cos8)2+m )#

=) a) 99mis b) =( mis.13) a) (.9= "gmis b) 2=1= >

11) 2(3 >12) 33 disparos.

1() a) 23 mis b) 231) 2(.1 mis b) F2$ mis .2 mis

1$) 22 mis

1) a) 91. mis 1.( mis b) (( m19) a) mis b) mis c) ! mis 3 mis.

1!) *#F2.9mis *+1.( mis

1=) a) $ mis b) 3.2$ m c) 3 9 mis