Guía 5

Pontificia Universidad Católica de Chile
Facultad de Física
FIS109C Física para Ciencias

Guía 8
IMPULSO Y MOMENTUN
1.

Una partícula de 3 kg tiene una velocidad de (3 i – 4 j) m/s:
a. Encuentre las componentes x e del momentum. R: 9 y -12 kg m/s respectivamente.
b. Encuentre la magnitud y dirección de la cantidad de movimiento. R: 15 kg m/s, 307º desde x+.

2.

Dos bloques de masasM y 3 M se colocan sobre una superficie horizontal sin roce. Un resorte ligero está unido a uno de
ellos, y los bloques son empujados junto con el resorte entre ellos. Una cuerda, que inicialmente mantiene juntos los
bloques, se quema; después de esto, el bloque de masa 3 M se mueve a la derecha con una rapidez de 2 m/s.
a. Calcule la velocidad del bloque de masa M. R: - 6 m/s.
b. Calcule laenergía potencial elástica original en el resorte si M=0,35 kg. R: 8,4 J.

3.

En la figura se muestra un gráfico que representa la Fuerza vs. Tiempo para una pelota de béisbol golpeada por un bat.
De esta curva determine:
a. el impulso comunicado a la pelota. R: 13,5 N s.
b. la fuerza promedio ejercido sobre la pelota. R: 9 kN.
c. la fuerza máxima ejercida sobre la pelota. R: 18 kN.

4.Una esfera de acero de 3 kg golpea una pared de con una rapidez de 10 m/s y un ángulo de 60 º con la superficie. Rebota
con la misma velocidad y ángulo como se ve en la figura. Si la esfera está en contacto durante 0,2 s, Calcule la fuerza
promedio ejercida sobre la esfera. R: - 260 N.

5.

Dos bloques están libres de deslizarse a lo largo de una vía de madera sin fricción, ABC, que semuestra en la figura. El
bloque de masa m1 = 5 kg se suelta desde A. Sobresaliendo de su extremo delantero está el polo norte de un potente
imán, que repele el polo norte de un imán idéntico incrustado en el extremo trasero del bloque de masa m2 = 10 kg,
inicialmente en reposo. Calcule la altura máxima a la que sube m1 después de la colisión elástica. R: 0,556 m.

6.

Una bala de 10 g esdisparada a un bloque estacionario de madera (m = 5 kg). EL movimiento relativo de la bala se
detiene dentro del bloque. La rapidez de la combinación formada por la bala y la madera inmediatamente después de la
colisión es 0,6 m/s. Calcule la rapidez original de la bala. R: 301 m/s.

7.

Dos automóviles de igual masa se aproximan a un cruce. Un vehículo viaja a una velocidad de 13 m/s hacia elEste, y el
otro viaja al norte con rapidez vi. Ninguno de los conductores ve al otro. Los vehículos chocan en el cruce y quedan
pegados, dejando marcas paralelas de derrape a un ángulo de 55º al Norte del Este. El límite de rapidez para ambos
caminos es de 35 mi/hr y el conductor del vehículo que se dirigía hacia el norte dice que él estaba dentro de este limite,
dice que él estaba a 35mi/hr. ¿Dice la verdad? R: No, 41,5 mi/hr.

8.

Un núcleo atómico inestable de masa 17 x 10-27 kg inicialmente en reposo, se desintegra en 3 partículas. Una de las
partículas, de masa 5 x 10-27 kg, se mueve a lo largo del eje y con una rapidez de 6 x 106 m/s. Otra partícula, de masa
8.4 x 10-27 kg, remueve a lo largo del eje x con una rapidez de 4 x 106 m/s. Encuentre:
a. La velocidad de latercera partícula. R:( -9.33x106 i – 8.33x106 j ) m/s .
b. El aumento total de energía cinética en el proceso. R: 4.39x10-13 J .

9.

Una bola de masa 0,2 kg tiene una velocidad de 1,5 i m/s y otra de 0.3 kg tiene una velocidad de -0,4 i m/s. Se
encuentran en una colisión elástica de frente.
a. Calcule sus velocidades después de la colisión. R: v1f = -0,78 i m/s, v2f =1,12 i m/s.
b. Encuentrela velocidad del centro de masa de ellas antes y después de la colisión. R: vcm = 0,36 m/s.

10. Una bala de masa m es disparada a un bloque de masa M inicialmente en reposo en el borde de una mesa sin fricción de
altura h. La bala permanece en el bloque y después del impacto cae a una distancia d de la parte baja de la mesa.
Determine la rapidez inicial de la bala. R: vi = ((M+m)/m) (g...