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Guía N° 8 - CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL

01) Una partícula de 3 kg tiene una velocidad de a) Encuentre las componentes x e y de su cantidad de movimiento. b) Encuentre la magnitud y dirección de su cantidad de movimiento.

Rta:

02) Un amigo afirma que, en tanto tenga puesto su cinturón de seguridad, puede sostener a un niño de 12 kg en una colisión frontal a 60 mi/h con una pared deladrillos en la que el compartimiento de pasajeros del automóvil se detiene en 0.050 s. ¿Es esta afirmación cierta? Explique porque experimentará una fuerza violenta durante la colisión, que arrancará al niño de sus brazos. (Un niño siempre debe estar en un asiento especial, protegido con un cinturón de seguridad en el asiento trasero de un automóvil).
Rta: La fuerza requerida es , una fuerzademasiado grande para una persona, por lo tanto la afirmación es falsa.

03) Una bola de acero de 3 kg golpea una pared con una rapidez de 10 m/s en un ángulo de 60° con la superficie. Rebota con la misma rapidez y ángulo (ver figura). Si la bola está en contacto con la pared durante 0.200 s ¿Cuál es la fuerza promedio que la pared ejerce sobre la bola?
Rta:

04) Un deslizador de de masa eslibre de deslizarse a lo largo de una pista de aire horizontal. Se empuja contra un lanzador en un extremo de la pista. Modele el lanzador como un resorte ligero (sin masa) con constante elástica comprimido una distancia .
El deslizador se libera desde el reposo.
a) muestre que el deslizador logra una rapidez de
b) ¿Un deslizador de mayor o menor masa logra una mayor rapidez?
c) Demuestreque el impulso impartido al deslizador está dado por la expresión
d) ¿Un impulso mayor se imparte a una masa grande ó pequeña?
e) ¿Se invierte más trabajo sobre una masa grande ó pequeña?
Rta: b) menor masa implica mayor velocidad.
d) mayor masa mayor impulso.
e) No hay diferencia.

05) Cuatro vagones, cada uno de de masa, se acoplan y avanzan a lo largo de pistas horizontales conrapidez hacia el sur. Un actor de cine muy fuerte, que viaja en el segundo vagón, desacopla el vagón frontal y le da un gran empujón lo que aumenta su rapidez a hacia el sur. Los tres vagones restantes continúan moviéndose hacia el sur, ahora a . a) Encuentre la rapidez inicial de los vagones.
b) ¿Cuánto trabajo realizó el actor?

Rta:

06) Como se muestra en la figura adjunta, una balade masa m y rapidez v atraviesa la esfera de un péndulo de masa M. La bala sale con una rapidez de v/2. La esfera del péndulo está suspendida mediante una barra rígida de longitud L y masa despreciable. ¿Cuál es el valor mínimo de v tal que la esfera del péndulo apenas se balanceará para lograr un círculo vertical completo?
Rta:

07) Dos bloques son libres de deslizarse a lo largo de lapista de madera sin fricción ABC, que se muestra en la figura adjunta. El bloque de masa se libera desde A. De su extremo frontal sobresale el polo norte de un poderoso imán, que repele el polo norte de un imán idéntico incrustado en el extremo posterior del bloque de masa , inicialmente en reposo. Los dos bloques nunca se tocan. Calcule la altura máxima a la que se eleva después de la colisiónelástica.

Rta:
08) Una niña de está de pie sobre una tabla que tiene una masa de . La tabla, originalmente en reposo, es libre de deslizarse sobre un lago congelado que constituye una superficie de soporte y sin fricción. La niña comienza a caminar a lo largo de la tabla con una velocidad constante de en relación con la tabla. a) ¿Cuál es su velocidad en relación con la superficie del hielo? b)¿Cuál es la velocidad de la tabla en relación con la superficie del hielo?
Rta:

09) Una porción de arcilla pegajosa de 12 g es arrojada horizontalmente a un bloque de madera de 100 g al inicio en reposo sobre una superficie horizontal. La arcilla se pega al bloque. Después del impacto, el bloque se desliza 7.5 m antes de llegar al reposo. Si el coeficiente de fricción entre el bloque y la...