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Física II - ICF 190
Unidad II: Impulso y Momentum
Guía de Ejercicios Nº4
Primer Semestre 2013

UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA
FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FISICAS

IMPULSO Y MOMENTUM

1. Un bloque de 98 kg de masa se somete a la acción de una fuerza constante de 588 N . El valor de
la fuerza de roce por fricción es función del tiempo como lo muestra lafigura. Si el bloque parte del
reposo, determine la velocidad del bloque 3 s después de comenzar aplicarse.

2. Una esfera de masa m1 se encuentra suspendida horizontalmente de una cuerda ideal de longitud
  1.0 m . La esfera se deja caer y choca elásticamente con un bloque de masa m2 que inicialmente
está en reposo sobre una superficie horizontal sin roce. Debido al choque m2 se desplaza por lasuperficie horizontal hasta un plano inclinado por el cual sube. El plano está inclinado un ángulo de
30° respecto de la horizontal y es rugoso. El coeficiente de roce cinético entre el bloque y el plano es
µk = 0.5. Si m2  0.5 m1 , calcule:

m1

l

h

m2
30°







a) Las velocidades v1 y v 2 después de la colisión.
b) La altura h a la que se detiene m2 sobre el planoinclinado.
c) El ángulo máximo alcanzado por m1 (péndulo) después de la colisión.
3. Un jugador de billar desea que la bola A golpee a la bola B oblicuamente y después golpee
frontalmente a la bola C. Suponga un choque perfectamente elástico (e = 1) y sea r el radio de las
bolas y d la distancia entre los centros de B y C. Determine el ángulo  que define el punto D donde
la bola B debe sergolpeada.

Profesores: Alfonso Llancaqueo, Asticio Vargas, Eduardo Cisternas, Enoc Paillahueque.

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Guía de Ejercicios Nº4
Primer Semestre 2013

UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA
FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FISICAS

r


vA

A

A’
D



B

C

d

4. Dos discos A y B de 9 cm de diámetro semueven libremente sobre un superficie horizontal lisa. El
disco B está en reposo y el disco A se mueve con velocidad

ˆ
v  v0i .

a) Si b = 4.5 cm y el coeficiente de restitución es 0.8 determine la velocidad de cada disco después
del choque.
b) Si e = 1.0 calcule el ángulo entre las velocidades después del choque.

B
b


v

A

5. Dos esferas de igual masa m cuelgan de dos cuerdasde longitud L. La esfera de la izquierda se
libera del reposo en la posición mostrada,  = 60°. Como resultado de la colisión, la esfera derecha
alcanza un ángulo máximo  = 45°. Determine el coeficiente de restitución.

L





m

L

m

Profesores: Alfonso Llancaqueo, Asticio Vargas, Eduardo Cisternas, Enoc Paillahueque.

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA
FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FISICAS

6. Una esfera de 0.7 kg se mueve hacia la derecha con una velocidad de 15.2 m/s y golpea la superficie
inclinada de un bloque de 1.8 kg que se encuentra en reposo. El bloque descansa sobre una
superficie horizontal sin roce y está unido a unresorte de constante k = 2630 N/m. Si el coeficiente de
restitución del choque es e = 0.75, determine la deformación máxima del resorte.

A

30°


vA

k
B

7. Un proyectil de masa m = 20 g, se mueve horizontalmente con una velocidad igual v0 = 600 m/s y se
incrusta en un bloque de masa M = 4.5 kg de un péndulo de longitud L = 1.0 m, inicialmente en
reposo, como lo muestra la figura,determine:
a) La velocidad del conjunto bloque-bala inmediatamente después de la colisión.
b) La tensión en la cuerda en el instante en que la altura alcanzada por el conjunto es máxima.



hmax

v0
m

M

8. Dos automóviles idénticos B y C están en reposo sobre un puente de acero (pasarela de embarque)
con sus frenos sin aplicar. El automóvil A del mismo modelo que ha sido empujado...