fisica2

1. Una llave de tuercas de 0.5 Kg cae deuna altura de 10 m ¿Cual es la cantidad de movimiento ?
Segun el libro este la respuesta es: 7 Kg x m/s,
No necesitás el tiempo porque tiene la distancia y la aceleración y se vinculan por:
v² - vo² = 2 a x
en nuestro caso:
v = v final (al llegar al suelo)
vo = 0 => se suelta desde 10 m supuestamente sin velocidad inicial, se deja caer;
x = x final - x inicial => en módulo es h => la altura de 10m
a = -g => la acel. de la gravedad, es negativa porque se opone en sentido a h creciente.
Entonces:
v² = - 2 g x = - 2 g (0 - h) = 2 g h
Luego la cantidad de movimiento es:
p = m v = m * √ (2 g h)
p = 0.5 kg * √ ( 2 * 9.8 m/s² * 10m)
p = 0.5 * √ ( 196) kg m/s = 0.5 * 14 kg m/s
p = 7 kg m/s
2. Un camion de 2500 kg. viaja a 40km/h, golpea una pared de ladrillo y se detiene en 0.2s.¿Cual
es el cambio en su cantidad de movimiento? ¿Cual es el impulso? ¿Cual es la fuerz promedio sobre
la pared durante el choque?
Un camion de 2500 kg. viaja a 40km/h.
trabajando en unidades internacionales
(40 km/h)(1 h / 3600 s)(1000 m / 1 km)
cancelo "h", "km" y resuelvo quedando:
V1 = 40 km/h → 11,11 m/s (rapidez)
si asignamos como positivo el sentido que lleva el camión, la velocidad (vector), será:
V1 (vector) = + 11,11 m/s, por lo que su:
cantidad de movimiento "p1" (vector)
será:
p1 = m*V1 ==> p = 2500*11,11 ==> p = 27775
p1 = + 27775 N*s ó kg*m/s
golpea una pared de ladrillo y se detiene en 0.2s.
como se detiene (V2 = 0), la cantidad de movimiento que traía al golpear la pared (p1), cambia a
p2, por lo que:
p2 = m*V2 ==> p2 = m*0 ==> p2 = 0
¿Cual es el cambio en su cantidad de movimiento?
la diferencia vectorial entre su cantidad de movimiento final y su cantidad de movimiento inicial,
por lo que:
Delta(p) = p2 - p1 ==> Delta(p) = 0 - 27775
Delta(p) = - 27775 N*s

2. .¿Cual es el impulso?.
el impulso (I) es el efecto de la fuerza, que hace la pared, para detener el camión y es igual, por
definición, a la variación en la cantidad de movimiento, de manera que:
I = - 27775 N*s (también es un vector)
¿Cual es la fuerz promedio sobre la pared durante el choque?.
como el Delta(p) se sucedió en un lapso de tiempo de 0,2 s (esos lapsos siempre son muy cortos),
entonces, también por definición, y si F se mantiene constante en ese lapso de tiempo:
I = F*Delta(t), si tomamos t= 0, el momento en que el camión golpea a la pared, nos queda:
I = F*t, igualando los impulsos y despejando F:
F*t = - 27775 N*s ==> F = - 27775 N*s / t
F = - 27775 N*s / 0,2 s ==> F = - 138875 N
esta es la fuerza que ejerce la pared sobre el camión, para detenerlo, (evidentemente tiene que
ser de sentido contrario, negativa, a la velocidad que trae el camión), por lo que:
la fuerza que ejerce el camión sobre la pared, es de igual magnitud y sentido contrario, positiva,
evidentemente el mismo sentido de su velocidad
3. Una pelota de béisbol de 0.2 Kg. lanzada hacia la izquierda a 20m/s es impulsada en la dirección
contraria a 35m/s al ser golpeada por un bat. La fuerza media sobre la pelota es de 6400N,
¿Cuanto tiempo estuvo en contacto con el bat
El impulso es igual a la variacion de la cantidad de movimiento.
Impulso I = F·t
Cantidad de movimiento P = m·v
F = fuerza
t = tiempo
m = masa
v = velocidad.
La cantidad de movimiento inicial es Pi= m·vi
La cantidad de movimiento final es Pf = m·vf
El impulso sera I = F·t
El impulso es igual a la variacion de la cantidad de movimiento, o sea la diferencia entre la final y la
inicial, es decir:
I = Pf-Pi
F·t = m·vf- m·vi
t = (m·vf- m·vi)/ F
t = (0.2kg·35m/s-0.2kg·20m/s) / 6400N
t = 0.000468 s = 468 x 10^(-6) segundos
4. un taco de billar golpea una bola de billar con una fuerza de 80N por 12 milisegundos calcula el
mov.final sabiendo que la bola pesa 200g cual es la velocidad que recorrio y la velocidad final
a) Un taco golpea una bola de billar con una Fuerza de 70 N.
La masa de la bola es 200 gramos = 0,200 kg
m = 0,200 kg.
F = 70 N.
b) Aplicando la Segunda Ley de Newton, vamos a calcular la aceleración de la bola.

3. Fr = m x a
80 = ( 0,200 ) a
a = 400 m /s²
c) Para hallar la distancia recorrida y la velocidad final colocaremos los datos en forma ordenada :
DATOS
velocidad inicial ........ ............. Vo = 0
velocidad final ........ ...... ......... Vf = ?
aceleración de la bola ............. .a = 400 m /s²
tiempo en movimiento ............ ...t = 12 mili segundos = 0.012 s
distancia recorrida ........... ....... e = ?
d) Para calcular la velocidad final aplicaremos :
Vf = Vo + a . t
Vf = 0 + ( 400 ) ( 0.012 )
Vf = 4,8 m /s ............. ......................RESPUESTA
e) La distancia recorrida será :
e = Vo . t + 1/2 a . t²
e = ( 0 ) + 1/2 ( 400 ) ( 0.012 )²
e = ( 200 ) ( 0.000144 )
e = 0,0288 metros
e = 2,88 centímetros .............. .......... RESPUESTA
5. Un Jugador de Golf Golpea una Pelota de 46 grs. con una Velocidad Inicial de 50 m/s a 30º .
¿Cuales Son los Componenentes "H" y "V" de la Cantidad de Movimiento que se le imparte a la
Pelota?.
la cantidad de movimiento es la velocidad adquirida por la masa.
P= m*Vi
0.046Kg * 50m/s a 30º
H = 2.3 * cos 30º = 1.99 kg.m/s
V = 2.3 * sen 30º = 1.15 kg.m/s
6.
7. una bola de boliche de 6kg choca contra un bolo de 1.8kg este se mueve hacia adelante a 3m/s
y la bola reduce su velocidad de 1.6 m/s, cual es la masa del balón?
Si se necesita la masa de la bola de boliche, nos la dan al inicio del ejercicio, es decir, 6kg
Pero si se quiere saber cual era la velocidad inicial de la bola de boliche? Entonces
Sea v1 la velocidad inicial de la bola, por aplicación de la ley de conservación de la cantidad de
movimiento, se tiene lo siguiente:
Dividimos por g = 9.8 para considerar las masas de los objetos, luego como la cantidad de
movimiento es igual a la masa por la velocidad y este producto se conserva, resulta
6/9.8 v1 + 1.8/9.8 .v0 = 6/9.8 . 1.6 + 1.8/9.8 . 3
6v1 = 6 . 1.6 + 1.8 . 3
6v1 = 15
v1 = 15/6
v1 = 2.5 m/s

4. 8. Un camion de 2000kg que viaja a 10 m/s choca contra un automovil de 1200kg que inicialmente
esta en reposo. ¿ Cual es la velocidad comun despues del choque si ambos se mantienen juntos?
La cantidad de movimiento que trae el camión se comunica al
conjunto camíon + auto después del choque, ya que se considera
que el mismo es totalmente plástico. Luego
Wc * vi = (Wc + Wa) .vf donde vf es la velocidad a la cual se
mantienen juntos luego del choque
vf = (Wc*vi) / (Wc + Wa) = (2000Kg*10m/s) /(2000Kg + 1200Kg)
vf = 6,25 m/s
9. Un objeto de 20 g que se mueve hacia la izquierda a 8 m/s choca de frente con un objeto de 10g que se
desplaza hacia la derecha a 5 m/s. ¿Cuál es la velocidad combinada de ambos objetos después del impacto?
La cantidad de movimiento que trae el camión se comunica al
conjunto objeto1 + objeto2 después del choque, ya que se considera
que el mismo es totalmente plástico. Luego
vf = (Wo1*vi) / (Wo1 + W02) = (0.02Kg*8m/s) /(0.02Kg + 0.01Kg)
vf = 5.33 m/s
10. Una bola de billar lanzada hacia la izquierda a 30 cm/s choca de frente con otra bola que se
movia hacia la derecha a 20 cm/s. Las dos bolas tienen la misma masa. Si el choque es
perfectamente elástico; ¿Cuál sera la velocidad de cada bola después del impacto?
Po = P
0,3 + 0,2 = v1 + v2
v1 = 0,5 - v2 (1)
Eco = Ec
0,3^2 + 0,2^2 = v1^2 + v2^2
v1^2 + v2^2 = 0,13 (2)
(1) en (2)
(0,5 - v2)^2 + v2^2 = 0,13
0,25 - v2 + v2^2 + v2^2 = 0,13
2v2^2 - v2 + 0,12 = 0
v21 = 0,3
v22 = 0,2
Ambas soln sons válidas, por tanto, v1 tambien tendrá 2 solns:
v11 = 0,5 - 0,3 = 0,2 m/s
v12 = 0,5 - 0,2 = 0,3 m/s
En resumen, después del impacto:
v1 = 0,2 m/s y v2 = 0,3 m/s ó
v1 = 0,3 m/s y v2 = 0,2 m/s