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Liceo N°1 Paso de los Toros
Prof. Jorge Cáceres Galin
PROBLEMAS DE Impulso y Cantidad de Movimiento
1) La caja de 5 kg de masa, esta inicialmente quieta cuando se le aplica una fuerza de 12 N,
durante 6 segundos. Si se desprecia el rozamiento, se pide:
a) ¿Cuál será la velocidad alcanzada y la distancia total recorrida?
b) Graficar fuerzas aplicadas – tiempos
c) Graficar aceleraciones – tiempos
d) Graficar velocidades – tiempos
e) Graficar distancias recorridas – tiempos
R: a) 14,4 m/s; 43,2 m
2) Un cuerpo de masa igual a 10 kg se mueve, partiendo del reposo, mientras se le aplican fuerzas según. El siguiente gráfico
muestra la Fuerza total aplicada sobre el cuerpo en función del
tiempo
2.1) Trazar los correspondientes diagramas:
a) aceleraciones – tiempos;
b) velocidades – tiempos .
2.) Indicar en qué instantes se desplaza con MRU y en qué instantes
lo hace con un MRUV
a) Existe algún momento donde el cuerpo retroceda?
b) Además del comienzo, ¿existe algún otro instante donde el cuerpo esté
detenido?
3) Si una flecha de 25 g a 90 km/h penetra en un bloque de madera colgado de
una cuerda.
a) ¿Qué impulso entrega al bloque?
b) b) ¿Qué velocidad adquirirá el bloque si su masa es de 5,00 kg?
R: a) 0,625 N.s b) 0,124 m/s
4)
Se deja caer una pelota de 120 gramos desde una altura de 4.8m,
sobre un piso duro, y rebota exactamente hasta la misma altura.
a) Cual es el impulso recibido durante la caída?
b) ¿Cuál es el impulso recibido por la pelota, durante los 3,0x10 -3 segundos
que estuvo en contacto con el piso?
c) Cual fue la fuerza media realizada por el piso?
R: a) 11,4 N.s b) 22,8 N.s c) 7,6 x 10 3 N
5) Una pelota de tenis de 0.05kg de masa, es
golpeada por una raqueta. La velocidad de
la pelota al dejar la raqueta, es 20 m/s.
a) ¿Cuál es el impulso?
b) Si el tiempo de contacto entre la raqueta y
la pelota es 0.02seg. ¿Cuál es la fuerza
media?
c) Si la fuerza disminuye a cero linealmente
con el tiempo, durante los 0.02seg, ¿Cuál
es el valor de la fuerza al principio del contacto?
R: a) 1,00 N.s b) 50,0 N c) 100 N
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Un bloque de 40 kg se mueve hacia
derecha con una rapidez de 1,5 m/s
acción de las fuerzas F1 y F2. Si estas
zas varían de la manera que se indica
gráfica, determinar la rapidez del blolos 6 segundos.
Despreciar la fricción y la masa de las
leas y las cuerdas.
la
por la
fueren la
que a
po-
R: 12 m/s
7)
El sistema mostrado carece de fricción. Determine la deformación del resorte de K=800 N/m
R: 0,25 m
8) La bala de un rifle tiene una masa de 20,0 g y su velocidad
de salida es de 100 m/s y la longitud del cañón es de 160 cm. ¿Cuál es la fuerza aceleradora de la bala?
9) Un cañón de 2500 kg de masa dispara un proyectil de 2,00kg con una velocidad inicial de 850 m/s cuya dirección forma un ángulo de 25° con la horizontal (g = 9,8 m/s2).
Se cumple que:
a) Si el cañón está montado sobre rodillos sin roce, al cabo de 3,00 s del disparo, habrá retrocedido una distancia
de 1,85 m.
b) Al cabo de 3,00 s del disparo, el proyectil tendrá una cantidad de movimiento de 1 680 kg.m/s, cuya dirección
forma un ángulo de 23° 10' con la horizontal.
c) Cuándo el proyectil alcanza la altura máxima su cantidad de movimiento no es nula.
d) Cuándo el proyectil alcanza nuevamente el plano del cañón, el módulo de su cantidad de movimiento es igual
que en el momento del disparo.
e) Todo lo anterior es correcto.
10) Una bola metálica de 20 g de masa que cae a una velocidad de 5,0 m/s choca elásticamente contra una plancha de acero y rebota en esta saliendo en sentido contrario con el mismo módulo de velocidad.
a) Cual fue la variación de la cantidad de movimiento?
b) Cual fue la fuerza media que produjo esta variación, si el choque duro 0,1 s
11) Un hombre de 70 Kg de masa, que corre a una velocidad de 7,0 m/s alcanza a un carro de 30 Kg de masa que
se desplaza a una velocidad de 2,0 m/s y salta sobre él.
¿Con que velocidad marcha el carro con el hombre arriba?
12) Un proyectil antiaereo disparado en dirección vertical, al alcanzar la altura máxima, estalla.Se rompe en tres
fragmentos. Dos de ellos vuelan formando un angulo recto entre si, el primero de masa 9,0 Kg se mueve con
una velocidad de 60 m/s y el segundo de 18 Kg de masa con una vlocidad de 40 m/s . El otro fragmento se
mueve con una rapidez de 200 m/s
a) Que dirección tiene el tercer fragmento
b) Que masa tenia el proyectil antes de explotar
13) Un cuerpo de 8,0[Kg, se desplaza paralelamente al eje X con una rapidez de 2 ,0m/s, sin que actúe sobre él ninguna fuerza externa. Repentinamente ocurre una explosión que lo fragmenta en dos pedazos de igual masa. Si el
sistema recibe como consecuencia de la explosión una energía que hace duplicar la velocidad de uno de los trozos y suponiendo que ninguno de los fragmentos cambia de dirección respecto al movimiento original. Determina
la velocidad de cada uno de los fragmentos inmediatamente después de la explosión
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14) Un camión de 14000 Kg y un automóvil de 2000 Kg chocan de frente. En el momento del impacto , el camión se
desplazaba con una rapidez de 6.6 m/s paralelamente al eje X y el auto con una rapidez de 8.8 m/s en sentido
contrario quedando enganchados Determina las velocidades de ambos móviles inmediatamente después de la
colisión. Asume que todo el movimiento es unidimensional.
15) Dos bolas de billar de igual masa(150 g) se desplazan acercándose entre sí a lo largo del eje” x”. Una de ellas se mueve
hacia la derecha con una velocidad v1= 10 m/s , y la otra hacia la izquierda con una velocidad v2= 5 m/s
Después chocar, una de las bolas, se mueve paralelamente al
eje” y” una rapidez de [v3]= 5,0 m/s
Determina la velocidad v4 después del choque.
16) Un hombre de 80 Kg y un muchacho de 40 Kg se encuentran
inicialmente de pie juntos y en reposo sobre una superficie de
hielo completamente lisa. Si luego de que se empujan mutuamente el hombre se mueve hacia la derecha con una rapidez
de 0.5 m/s respecto al hielo.
¿Qué distancia los separa 10 s después del empujón?
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