Inpulso y Cant. De Mvto

IMPULSO, CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y COLISIONES

AUTORES
ALVARO FABIAN CARDENAS GAMARRA
LORENA CASTILLO JIMENEZ
YESENIA ROMERO ZAMPAYO
ERNEY ALBERTO RAMIREZ CAMARGO

ING. OSCAR FERNANDEZ
TUTOR

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR SECCIONAL AGUACHICA
III SEMESTRE DE INGENIERIA DE SISTEMAS
FISICA II
AGUACHICA
2011
IMPULSO
1). Una pelota de béisbol de 0,15 kg de masa se está moviendo con unavelocidad de 40 m/s cuando es golpeada por un bate que invierte su dirección adquiriendo una velocidad de 60 m/s, ¿qué fuerza promedio ejerció el bate sobre la pelota si estuvo en contacto con ella 5 ms?.


Datos:
m = 0,15 kg
vi = 40 m/s
vf = - 60 m/s (el signo es negativo ya que cambia el sentido)
t = 5 ms = 0,005 s
Δp = I

pf - pi = I
m.vf - m.vi = F.t
F= m.(vf - vi)/t

F = 0,15 kg.(- 60 m/s - 40 m/s)/0,005 s F = 0,15 kg.(- 100 m/s)/0,005 s
F = - 3000 N

2). Mediante un palo de golf se aplica a una pelota una fuerza de 242,2 N y adquiere una velocidad de 95 m/s. Si la masa de la pelota es de 0,05 kg, ¿durante cuánto tiempo actuó el palo sobre la pelota?.



Datos:

m1 = 0,05 kg
v1 = 95 m/s
F =242,2 N

Según la definición de impulso:
I = F.t = m.v
F.t = m1.v1
t = m1.v1/F
t = 0,05 kg.(95 m/s)/242,2 N
t = 0,0196 s

3). Con una escopeta se dispara un cartucho de 100 perdigones de 0,4 g cada uno, los que adquieren una velocidad de 280 m/s, ¿cuál es la velocidad de retroceso del arma si pesa 5 kg?.


Datos:
m1 = 0,4 g = 0,0004 kg
m2 = 5 kg
v = 280 m/s
cantidad =100 perdigones

Primero calculamos la masa del total de perdigones.
mp = 100.0,0004 kg
mp = 0,04 kg

Según la definición de impulso:
I = m1.v1
I = 0,04 kg.280 m/s
I = 11,2 kg.m/s

Este impulso es el mismo para la escopeta.
I = m2.v2
I/m2 = v2
v2 = (11,2 kg.m/s)/5 kg
v2 = 2,24 m/s

4). Un hombre colocado sobre patines arroja una piedra que pesa 80 N mediante una fuerza de 15 N queactúa durante 0,8 s, ¿con qué velocidad sale la piedra y cuál es la velocidad de retroceso del hombre si su masa es de 90 kg?.



Datos:
P1 = 80 N
m2 = 90 kg
F = 15 N
t = 0,8 s
Se adopta g = 10 m/s ²

Según la definición de impulso:
I = F.t
I = 15 N.0,8 s
I = 12 kg.m/s
P1 = m1.g
m1 = P1/g
m1 = 80 N/10 m/s ²
m1 = 8 kg

El impulso en el momento dellanzamiento es el mismo para ambos cuerpos y el impulso también es igual a la cantidad de movimiento.
I = m1.v1
I/m1 = v1
v1 = (12 kg.m/s)/8 kg
v1 = 1,5 m/s
I = m2.v2
I/m2 = v2
v2 = (12 kg.m/s)/90 kg
v2 = 0,133 m/s

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
5). Un taco golpea a una bola de billar ejerciendo una fuerza promedio de 50 N durante un tiempo de 0,01 s, si la bola tiene una masa de 0,2 kg,¿qué velocidad adquirió la bola luego del impacto?.

Datos:
m = 0,2 kg
F = 50 N
t = 0,01 s
vi = 0 m/s

Δp = I
pf - pi = I
m.vf - m.vi = F.t
m.(vf - vi) = F.t
vf - vi = F.t/m

vf = F.t/m
vf = 50 N.0,01 s/0,2 kg
vf = 2,5 m/s
6). Una fuerza actúa sobre un objeto de 10 kg aumentando uniformemente desde 0 hasta 50 N en 4 s. ¿Cuál es la velocidad final del objeto sipartió del reposo?.


Datos:
m = 10 kg
vi = 0 m/s
Fi = 0 N
Ff = 50 N
t = 4 s

F = (Ff + Fi)/2 F = (50 N + 0 N)/2 F = 25 N

Δp = I
pf - pi = I m.vf - m.vi = F.t m.(vf - vi) = F.t vf - vi = F.t/m vf = F.t/m
vf = 25 N.4 s/10 kg
vf = 10 m/s

7). Se rocía una pared con agua empleando una manguera, la velocidad del chorro de aguaes de 5 m/s, su caudal es de 300 cm ³/s, si la densidad del agua es de 1 g/cm ³ y se supone que el agua no rebota hacia atrás, ¿cuál es la fuerza promedio que el chorro de agua ejerce sobre la pared?.



Datos: Φ V = 300 cm ³/s (caudal volumétrico)
vi = 5 m/s
vf = 0 m/s (porque el chorro no rebota)
Δ = 1 g/cm ³

Primero debemos hallar la masa de agua y el tiempo...