Perito

Problemas
Sección 9.1 Impulso y cantidad de movimiento 9.1. Una llave de tuercas de 0.5 kg cae desde una altura de 10 m. ¿Cuál es su cantidad de movimiento inmediatamente antes de tocar el suelo? Resp. 7 kg • m/s, hacia abajo 9.2. Calcule la cantidad de movimiento y la energía cinética de un automóvil de 2400 Ib que avanza hacia el norte a 55 mi/h. 9.3. Un camión de 2500 kg que viaja a 40 km/hgolpea una pared de ladrillo y se detiene en 0.2 s. (a) ¿Cuál es el cambio en su cantidad de movimiento? (b) ¿Cuál es el impulso? (c) ¿Cuál es la fuerza media sobre la pared durante el choque? Resp. (a) 27750 kg • m/s o -2.78 X 104 kg • m/s, (b) -27750 kg • m/s o -2.78 x 104 N • s, (c)138750No1.39x 105N 9.4. ¿Cuál es la cantidad de movimiento de una bala de 3 g que se mueve a 600 m/s en unadirección 30° por encima de la horizontal? ¿Cuáles son las componentes horizontal y vertical de esta cantidad de movimiento? 9.5. Una pelota de béisbol de 0.2 kg lanzada hacia la izquierda a 20 m/s es impulsada en la dirección contraria a 35 m/s al ser golpeada por un bat. La fuerza media sobre la pelota es de 6400 N. ¿Cuánto tiempo estuvo en contacto con el bat? Resp. 1.72 ms 9.6. Un bat ejerce unafuerza media de 248 Ib sobre una pelota de 0.6 Ib durante 0.01 s. La velocidad de llegada de la pelota fue de 44 ft/s. Si ésta sale disparada en la dirección opuesta, ¿cuál es su velocidad? *9.7. Una pelota de 500 g se desplaza de izquierda a derecha a 20 m/s. Un bat impulsa la pelota en la dirección opuesta a una velocidad de 36 m/s. El tiempo de contacto fue de 0.003 s. ¿Cuál fue la fuerza promediosobre la pelota? Resp. 9 333 N *9.8. Una pelota de caucho de 400 g se deja caer sobre el pavimento desde una distancia vertical de 12 m. Está en contacto con el pavimento durante 0.01 s y rebota hasta una altura de 10 m. ¿Cuál es el cambio total registrado en su cantidad de movimiento? ¿Qué fuerza media actúa sobre la pelota? *9.9. Un taco de billar golpea la bola ocho con una fuerza media de 80 Ndurante un tiempo de 12 ms. Si la masa de la bola es 200 g, ¿cuál será su velocidad? Resp. 4.80 m/s 9.10. Un jugador de golf golpea una pelota de 46 g con una velocidad inicial de 50 m/s a 30°. ¿Cuáles son las componentes horizontal y vertical de la cantidad de movimiento impartida a la pelota? *9.11. La superficie del palo de golf del problema 9.10 está en contacto con la pelota durante 1.5 ms.¿Cuá192

les son las componentes horizontal y vertical de la fuerza media sobre la pelota? (Sugerencia: Calcule en forma independiente el impulso y la cantidad de movimiento horizontal y vertical.) Resp. Fx - 1 326.67 N, Fy = 766.67 N Sección 9.2 Conservación de la cantidad de movimiento 9.12. Una niña de 20 kg y un niño en patines están descansando parados frente a frente. Se empujan entre elloslo más fuerte que pueden y el niño se mueve a la izquierda con una velocidad de 2 m/s, mientras que la niña se mueve a la derecha con una velocidad de 3 m/s. ¿Cuál es la masa del niño? 9.13. La masa del camión de juguete de la figura 9.8 es del triple de la masa del cochecito, y están unidos en su parte trasera por una cuerda y un resorte comprimido. Cuando el resorte se rompe, el cochecito semueve a la izquierda a 6 m/s. ¿Cuál es la velocidad impartida al camión de juguete? Resp. 2 m/s

Figura 9.8 Un cochecito y un camión de juguete unidos por una cuerda después de comprimirse contra un resorte.

9.14. Una persona de 70 kg, parada sobre una plataforma de hielo sin fricción arroja un balón de fútbol americano hacia adelante con una velocidad de 12 m/s. Si la persona se mueve haciaatrás a una velocidad de 34 cm/s, ¿cuál es la masa del balón? 9.15. Un niño que pesa 20 kg está quieto en un carrito. Cuando el niño salta hacia adelante a 2 m/s, el carrito es lanzado hacia atrás a 12 m/s. ¿Cuál es la masa del carrito? Resp. 3.33 kg 9.16. Dos niños, cuyos pesos son de 80 Ib y 50 Ib, respectivamente, están inmóviles sobre sus patines de ruedas. El mayor de ellos empuja al más...