Física 1

CANTIDAD DE MOVIMIENTO (P)

La cantidad de movimiento de un cuerpo es una magnitud vectorial definida como el producto de su masa por su velocidad. También se conoce como “MOMENTUM” o “MOMENTO LINEAL”.

IMPULSO O ÍMPETU (J):

Es aquella magnitud vectorial definida como el producto de una fuerza por el intervalo t en el que actúa dicha fuerza.

J = t

RELACIÓN ENTRE EL IMPULSO Y EL MOMENTUM

Por la segunda ley de Newton: F = ma

F = m F . t = mVf – mV0

F . t = J = mVf – mV0

J = Pf – P0 J = P

CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Si el impulso sobre una partícula o un sistema de partículas es cero, la cantidad de movimiento se conserva.

CHOQUES O COLISIONES

El fenómeno de colisión entre dos cuerpos en movimiento en el cual tenemos fuerzas activas y reactivas de una gran magnitud y en un brevísimo tiempo, se denomina choque.

CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO EN LOS CHOQUES

En todo choque, en el instante de la colisión aparecen fuerzas de acción y reacción, las cuales, para el sistema de las dos partículas que chocan, son fuerzas internas que se anulan. Por tanto: “En todo choque se conserva la cantidad de movimiento”

Antes del choque: ( )

Después del choque: ( )En todo choque:

Coeficiente De Restitución Elástica (e)

El valor de “e” varía según el tipo de choque:Si es elástico (e = 1); cuando es inelástico (0<e<1) y plástico (e = 0)

LEY DE REFLEXIÓN EN LAS COLISIONES

La Pepe1

A

VA

mA

P = mA.VAP = mA.VA

VO

Fa VF

Ftm m

VA VB

A B

VA’ VB’

A B

V1

i r

V2

normal

μ

Física 1

EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1) Se tienen tres cuerpos moviéndose en línea recta, de manera que:

A : mA = 5 Kg, VA = 6 m/sB : mB = 9 Kg, VB = 3 m/s C : mC = 2,5 Kg, VC = 12 m/s

Entonces el cuerpo que menos resiste a cambiar la dirección de su movimiento es:

A) A B) B C) CD) A y B E) A y C

2) El cambio que produce en la cantidad de movimiento una fuerza de 20 N que actúa sobre un cuerpo durante 0,5 segundos es:

A) 10 N B) 30 N C) 30 kg.m/sD) 10 N/s2 E) 10 Kg.m/s

3) Se desea imprimir a un cuerpo de 8 kg, una velocidad de 10 m/s. ¿Qué impulso será necesario proporcionarle?.

A) 20 N.s B) 40 N.s C) 60 N.sD) 80 N.s E) 100 N.s

4) Dos bolas de billar chocan centralmente y de forma elástica. Si V1 = 6 m/s y V2 = 2 m/s son sus velocidades antes del choque. ¿Cuáles serán sus velocidades después del choque?.

A) 1 y 4 m/sB) 2 y 6 m/s

C) 3 y 5 m/sD) 1 y 3 m/sE) 7 y 9 m/s

5) Un cuerpo de 5 kg experimenta una fuerza variable con el tiempo, de modo que ésta tiene un comportamiento dado por el gráfico F – vs - t . Determine la variación de velocidad que sufre dicho cuerpo.

A) 30 m/sB) 21 m/sC) 20 m/sD) 31 m/sE) 42 m/s

6) Un cuerpo en reposo y de 4 kg es afectado por un impulso de 60 N.s. ¿Qué velocidad logra adquirir el cuerpo al término del impulso?.

A) 12 m/s B) 13 m/s C) 14 m/sD ) 15 m/s E) 16 m/s

7) Dos cuerpos inelásticos tienen una masa total de 2 kg, moviéndose en sentidos opuestos con velocidades de +4 m/s y –6 m/s colisionan y adquieren una velocidad de +1/4 m/s ¿En qué relación están las masas de los cuerpos?.

A) 6/4 B) 5/3 C) 8/3D) 6/5 E) 5/4

8) Sabiendo que el choque es inelástico con e = 0,6 y las bolas son idénticas ¿Qué velocidad presenta la bola “2” después del choque?. No hay rozamiento.

A) 5,2 m/sB) 6,4 m/sC) 7,4 m/sD) 6,2 m/sE) 8,2 m/s

La Pepe 21 2

V1 V2

1 2

reposo8 m/s

20

10O t(s)

F(N)

Física 1

9) Una bala de 250 g impacta contra un bloque de madera de 3,75 kg incrustándose en ella. ¿Cuál es la velocidad que poseerá el conjunto después del impacto, si la velocidad de la bala era 200 m/s?.

A) 11 m/s B) 11,5 m/sC) 12 m/s D) 12,5 m/sE) 13 m/s

10) Un rifle convencional de 1,6 kg dispara sus balas de 100 g a razón de 200 m/s, ¿con qué velocidad retrocede el rifle en cada disparo?.

A) 10,5 m/s B) 11,5 m/sC) 12,5 m/s D) 13,5 m/sE) 14,5 m/s

11) Para detener un cuerpo es necesario aplicarle un impulso de 300 N, si sólo se dispone de una fuerza de 1,5 N ¿Durante qué tiempo será necesario aplicar la fuerza para conseguir dicho propósito?.

A) 200 s B) 250 sC) 100 s D) 150 sE) 300 s

12) Un cuerpo inicialmente en reposo de 6 kg es afectado por una fuerza constante durante 10 s, tal que al final de la aplicación adquiere una velocidad de 20 m/s ¿Qué valor posee dicha fuerza?.

A) 11 N B) 13 N C) 10 ND) 12 N E) 14 N

13) Un carro viaja con una velocidad de 8 m/s, si en el mismo sentido y dirección corre un hombre de 80 kg con una velocidad de 10 m/s. Halle la velocidad del conjunto carro –

hombre, cuando éste suba al carro (masa del carro = 150 kg).

A) 7 m/s B) 6 m/sC) 8,7 m/s D) 10 m/sE) 9,1 m/s

14) Un vagón es jalado por medio de una fuerza de 300 N constante, durante 6 s ¿Qué impulso recibió entonces el vagón?.

A) 1 200 N.s B) 1 500 N.s C) 1 800 N.s D) 2 100 N.s E) 2 400 N.s

15) Un bus de 2 Tn. se mueve con una velocidad de 72 km/h ¿Qué fuerza será necesaria utilizar para detenerlo en 2 s?.

A) 10 000 N B) 20 000 NC) 15 000 N D) 18 000 NE) 25 000 N

TRABAJO DOMICILIARIO

1) Durante un experimento, un coche que se movía rectilíneamente y en una sola dirección, cambió su velocidad de 3 m/s a 6 m/s ¿Qué impulso motivó dicho cambio, si su masa es de 40 kg?.

A) 110 N.s B) 120 N.s C) 130 N.sD) 140 N.s E) 150 N.s

2) Una pelota de goma impacta elásticamente sobre un piso horizontal según se muestra en la figura. Si: i = 53º y r = 45º. ¿Cuál es el coeficiente de rozamiento entre la pelota y el piso?.

La Pepe3

Física 1

A) 1/2B) 1/3C) ¼D) 1/5E) 1/6

3) Después de un choque totalmente inelástico de las masas que se muestra, la energía cinética de dichas masas es:

3V V

A) 9 mv² B) 4,5 mv² C) 3 mv²D) mv² E) 12 mv²

4) Después de un choque totalmente inelástico de las masas de la figura, la energía cinética de las masas será:

2,5V V

A) mv² B) 2mv² C) 8mv²D) 6mv² E) 3mv²

5) Si K = 60 N/m, el proyectil se adhiere al bloque con una velocidad de 12 m/s. Determine la deformación del resorte, si: m = 0,2 kg.

A) 0,2 m B) 0,6 mC) 0,4 mD) 0,7 mE) 0,8 m

6) El bloque de la figura tiene una masa de 6 kg y se desplaza hacia la izquierda a razón de 5 m/s. Si es afectado por una fuerza constante durante 10 s y logra invertir su movimiento adquiriendo la misma velocidad pero en dirección opuesta ¿Qué impulso recibió?.

A) 30 N.sB) 40 N.sC) 50 N.s

D) 60 N.sE) 70 N.s

7) Las bolas mostradas experimentan un choque elástico. ¿Qué velocidad poseen después del choque?

A) 4,8 y 4,2 m/sB) 3,5 y 3,7 m/sC) 2 y 3 m/sD) 1 y 3 m/sE) 2 y 7 m/s

8) Un proyectil de 10 g es disparado contra un saco de arena de 1,5 kg colocada en una superficie sin fricción lográndose incrustarse en él para finalmente todo el conjunto se desplace en la misma línea recta. Si la velocidad del proyectil antes del impacto es 151 m/s, la velocidad del conjunto inmediatamente después del choque es igual a:

A) 151 m/s B) 111 m/s C) 11 m/sD) 10 m/s E) 1 m/s

9) Un militar de masa m = 80 kg se encuentra en reposo sobre unos patines en una pista de hielo y empieza a disparar su metralleta horizontalmente, dispara 20 tiros. La masa de cada bala es de 0,050 kg y su velocidad al salir del arma es 200 m/s. ¿Cuál es la velocidad en m/s que adquiere el policía suponiendo que todos los disparos salen en la misma dirección?.

A) 2,5 m/s B) 5 m/sC) 10 m/s D) 200 m/sE) 40 m/s

10) Una pelota de béisbol de 100 g llega hasta el lugar del bateador con una velocidad de 10 m/s, éste golpea desviándola como se muestra, si la rapidez sigue siendo 10 m/s y el tiempo de contacto entre la pelota y el bate es de 0,2 s. Halle la fuerza con que la pelota fue golpeada.

La Pepe 4

m 3m

2m m

2m m

V1

i r

V2

2 kg 3 kg

6 m/s 3 m/s

F

Física 1

A) NB) 3 NC) 3 ND) 10 NE) 2,5 N

CLAVE DE RESPUESTAS

1 B 2 E 3 D 4 B 5 C6 D 7 B 8 B 9 D 10 C11 A 12 D 13 C 14 C 15 B

TAREA DOMICILIARIA

1 B 2 E 3 C 4 D 5 E6 D 7 A 8 E 9 A 10 B

Departamento de Impresiones"ZÁRATE"

La Pepe5

37°