soluciones

1) Un objeto de 5 kg de masa tiene una velocidad de 10 m/seg y forma un ángulo de 37° con el eje x.

*La cantidad de movimiento del objeto es:

Cm= m*v m= 5kg v= 10 m/seg

Cm= 5kg * 10 m/seg

Cm= 50 kg m/seg

*En la dirección Y, la cantidad de movimiento del objeto es: Grafica.

Py= mVy = m (V*Sen 37°)

= 5 Kg (10m/seg *0.6)

= 30 kg m/seg

Angulo 37°

2) Una pelota de tenis de 0.1 Kg de masa, con velocidad horizontal V₀= 3 m/seg, golpea una raqueta y sale verticalmente con velocidad V= 4 m/seg.

La variación de la cantidad de movimiento de la pelota, es:

m= 0.1 kg Vo= 3 m/seg V_f=4 m/seg

Cm= 0.1 kg * 3 m/seg

= 0.3 kg m/seg

Cm= √ (Cm)²+ (Cm)²

⁼√0.16 + 0.09

= 0.25

= 0.5 kg m/seg

*El tiempo de interacción de la pelota, con la raqueta, fue de 0.01 segundo.

-La fuerza media que ejerce la raqueta es:

Imp= F*T

F*T= Cm

F= 0.5 kg m/seg /0.01 seg= F=50.

3) Para lavar un automóvil se utiliza una manguera de jardín por la cual salen 5 kg de agua por segundo, con velocidad 20 m/seg. Admitiendo que el agua después del choque no rebota, la fuerza media que el agua ejerce sobre el automóvil es:

4) Un bloque A, de 5 kg de masa y con velocidad 20 m/seg, choca con otro bloque B, de 4 kg de masa y con velocidad de 15 m/seg, y quedan unidos después del choque.

A) Si los dos bloques iban en la misma dirección, la velocidad V del conjunto es:

m_a= 6 kg V_a= 20 m/seg m_b= 4 kg V_b= 15 m/seg

m_a*V_a+ m_b*V_b=(m_a+m_b) * V

6 kg * 20 m/seg + 4 kg * 15 m/seg = (6 kg + 4kg) * V

120 kg m/seg + 60 kg m/seg = 10 kg * V

120 kg m/seg + 60 kg m/seg = V

10 kg

18 m/seg = V

m_a*V_a+ m_b*V_b= (m_a+m_b) * V

6 kg * 20 m/seg + 4 kg * (-15 m/seg) = (6 kg + 4kg) * V

120 kg m/seg + (-60 kg m/seg) = 10 kg * V

120 kg m/seg + (-60 kg m/seg)= V

60 kg m/seg = V

10 kg

6 m/seg = V

5) Una granada de 5 Kg de masa en reposo explota en dos partes. Una de ellas de 3 kg de masa sale disparada, con velocidad 10 m/seg.

mg= 5 kg mp₁= 3 kg Vp₁= 10 m/seg

mg= masa de la granada. mp₁= masa de la parte uno.

Vp₁= velocidad de la parte uno.

Pero se tiene que restar la masa de la granada menos la parte que sale volando, asi:

mg - mp₁= mp₂

0= ( Vp_{1 *}mp₁) + ( 2 kg * V₂ )

0=( 3 kg * 10 m/seg ) + ( 2 kg * V₂)

0= 30 kg m/seg + ( 2 kg * V₂)

-30 kg m/seg = 2 kg * V₂

-30 kg m/seg = V₂

2 kg

-15 m/seg = V₂

B) El mismo problema del test anterior, pero la granada inicialmente tenía una velocidad de 14 m/seg, en la misma dirección que la velocidad de la primera parte.

6) Se lanza una piedra hacia arriba con cierta velocidad, por tanto con cierta cantidad de movimiento. En el punto más alto de su trayectoria su velocidad es cero, lo que indica que su cantidad de movimiento es cero. La cantidad de movimiento de la piedra no se conserva. ¿ Por que?

7) Una bola A, de 2 kg de masa y con velocidad de 4 m/seg en la dirección x, choca con otra bola B de 3 kg de masa con velocidad 2 m/seg en la dirección y. Después del choque quedan unidas. ¿ Cuál es la velocidad V (V_x ; V_y) del conjunto, después del choque ?

m_BV_B Graficas. ( m_A + m_B ) V

(m_A + m_B) V_y

Antes m_AV_{A
Después ( mA + mB ) Vx}

Bola A= m_A= 2 kg V_A= 4 m/seg

Bola B= m_B= 3 kg V_B = 2 m/seg

m_AV_Ax+ m_BV_Bx= ( m_A+ m_B) * V_x

( 2 kg * 4 m/seg ) + 0 = ( 2 kg + 3 kg ) * V_x

8 kg m/seg = 5 kg * V_x

8 kg m/seg = V_x

5 kg

1.6 m/seg = V_x

m_AV_Ay+ m_BV_By= ( m_A+ m_B) * V_y

0 + 3 kg * 2 m/seg = ( 2 kg + 3kg ) V_y

6 kg m/seg = 5 kg * V_y

6 kg m/seg = V_y

5 kg

1.2 m/seg = V_y

V²= √Vx²+Vy²

V²⁼√(1.6 m/seg)²+(1.2 m/seg)²

V²⁼√2.56 m²/seg² +1.44 m²/seg²

V²⁼√4 m²/seg²

V= 2 m/seg. Velocidad del conjunto después del choque.