Problemas Anbientales

TALLER 39

B. Resuelve los siguiente problemas:

1º Una pelota de 40 g avanza horizontalmente hacia una pared con una velocidad de 5 m/s, choca contra ésta y regresa horizontalmente conla misma velocidad. Calcular:

a) El impulso sobre la pelota.
b) La fuerza media que la pared ejerció a la pelota, si la interacción tuvo una duración de 0,01 s.

m = 40 g = 0,04 kg
V0 =5 m/s
V = –5 m/s

I = ?
F = ?
(t = 0,01 s
I = (P = P – P0 = mV – mV0 = m(V – V0) = (0,04 kg)( –5 m/s – 5 m/s)

I = –0,4 N.s

Pero, I = F. (t

[pic]

F = – 40 N

2º Sobre uncuerpo de 280 g que se encuentra inicialmente en reposo, se ejerce un impulso de 5,4 N.s, calcular la velocidad que adquiere.

m = 280 g = 0,28 kg
V0 = 0
I = 5,4 N.s
V = ?

I = (P = P – P0 =mV – 0
I = mV

[pic]

V = 19,29 m/s

3º Sobre un cuerpo de 20 g inicialmente en reposo actúa una fuerza de 3 N, en una distancia de 20 m. Calcular:

a) El impulso que actúa sobreel cuerpo.
b) La cantidad de movimiento que adquiere el cuerpo.

m = 20 g = 0,02 kg
V0 = 0
F = 3 N
x = 20 m
I = ?
P = ?

[pic]

[pic]

I = (P = P – P0 = mV – 0 = mV = (0,02kg)(77,4 m/s)

I = 1,55 N.s

Como P = I, entonces:

P = 1,55 kg.m/s

4º Calcular el valor de la cantidad de movimiento de la Tierra, si se considera como una esfera uniforme de 5,9 x 1024 kgde masa que gira en torno al Sol en 365 días, siguiendo aproximadamente una circunferencia de 1,5 x 108 km de radio.

P = ?
m = 5,9 x 1024 kg
T = 365 días = 31.536.000 s
r = 1,5 x 108 km =1,5 x 1011 m

La velocidad lineal o tangencial de la Tierra es:

[pic]

P = mV = (5,9 x 1024 kg)(29.885,77 m/s)

P = 1,763 x 1029 kg.m/s

5º Un Electrón tiene una masa de 9,1 x 10–31kg, gira alrededor de un núcleo con una velocidad de 2,2 x 106 m/s. Hallar la magnitud de su cantidad de movimiento.

P = mV = (9,1 x 10–31 kg)(2,2 x 106 m/s)

P = 2,002 x 10–24 kg.m/s