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Ejercicios de Impulso y Cantidad de Movimiento: Física - Prof. Choque, Ejercicios de Física

Una colección de ejercicios y problemas relacionados con los conceptos de impulso y cantidad de movimiento en física. Los ejercicios cubren una variedad de temas, incluyendo el cálculo del impulso, la fuerza media, la cantidad de movimiento, la velocidad de retroceso y las colisiones. Útil para estudiantes de física que buscan practicar y profundizar su comprensión de estos conceptos.

Tipo: Ejercicios

2021/2022

Subido el 06/11/2024

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UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENE MORENO”
Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
DEPARTAMENTO DE FISICA
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
1. ¿Cuánto vale el impulso capaz de producir en una masa de 8.00 kg un cambio de velocidad
de 4.00 m/s?
2. Un cuerpo de 3 kg se ha acelerado por una fuerza constante de 12 N de 10 m/s a 16 m/s.
a) ¿Qué impulso se dio al cuerpo? b) ¿durante cuánto tiempo actuaron las fuerzas?
3. Una pelota de 200 g con una velocidad de 8 m/s es golpeada por un jugador y sale en la
misma dirección, pero en sentido contrario con una velocidad de 12 m/s. Sabiendo que la
duración del golpe es de 0.01 s, hallar la fuerza media por el jugador sobre la pelota.
4. Calcule el módulo de la cantidad de movimiento de un movimiento de un automóvil de 1
500 kg de masa que se mueve a una velocidad de 60 km/h
5. Una bola de 1 kg cae verticalmente desde una altura de 31.25 m, rebota en el piso y sube
hasta una altura de sólo 5 m. Si el contacto de la bola con el suelo fue de 0.02 segundos,
determine el valor medio de la fuerza del piso sobre la bola.
6. Se dispara una bala de 0.05 kg con un rifle de 4 kg. La bala sale del cañón con una
velocidad de 700 m/s. Calcule la velocidad de retroceso del rifle.
7. Un niño de 40 kg parado sobre un lago helado arroja una piedra de 0.50 kg hacia el este
con rapidez de 5.00 m/s. Despreciando la fricción entre el niño y el hielo, encuentre la
velocidad de retroceso del niño
8. Un golfista golpea una pelota impartiéndole una velocidad inicial de magnitud 52.2 m/s,
con una dirección de 30º sobre la horizontal. Suponiendo que su masa sea 46.0 g y que el
palo y la pelota estén en contacto durante 1.20 ms, calcule: a) el impulso impartido a la
pelota, b) el impulso impartido al palo y c) la fuerza promedio ejercida por éste sobre
aquélla.
9. Un experto en karate rompe un tablón de pino de 2.2 cm de espesor, con un golpe de
mano. La fotografía estroboscopia muestra que la mano, cuya masa puede suponerse que
sea 540 g, golpea la parte superior del tablón con una rapidez de 9.5 m/s, y se detiene 2.8
cm debajo de ese punto. a) ¿Cuánto dura el golpe (suponiendo una fuerza constante)? b)
¿Qué fuerza promedio se aplica?
10. Tres esferas A, B y C de masa m, m, 2m respectivamente están en línea recta sobre un
plano horizontal. Se lanza A contra B con una velocidad de 3 m/s. Suponiendo que las
colisiones son elásticas, determinar las velocidades finales de las 3 esferas.
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¡Descarga Ejercicios de Impulso y Cantidad de Movimiento: Física - Prof. Choque y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!

UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENE MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología

DEPARTAMENTO DE FISICA

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

  1. ¿Cuánto vale el impulso capaz de producir en una masa de 8.00 kg un cambio de velocidad de 4.00 m/s?
  2. Un cuerpo de 3 kg se ha acelerado por una fuerza constante de 12 N de 10 m/s a 16 m/s. a) ¿Qué impulso se dio al cuerpo? b) ¿durante cuánto tiempo actuaron las fuerzas?
  3. Una pelota de 200 g con una velocidad de 8 m/s es golpeada por un jugador y sale en la misma dirección, pero en sentido contrario con una velocidad de 12 m/s. Sabiendo que la duración del golpe es de 0.01 s, hallar la fuerza media por el jugador sobre la pelota.
  4. Calcule el módulo de la cantidad de movimiento de un movimiento de un automóvil de 1 500 kg de masa que se mueve a una velocidad de 60 km/h
  5. Una bola de 1 kg cae verticalmente desde una altura de 31.25 m, rebota en el piso y sube hasta una altura de sólo 5 m. Si el contacto de la bola con el suelo fue de 0.02 segundos, determine el valor medio de la fuerza del piso sobre la bola.
  6. Se dispara una bala de 0.05 kg con un rifle de 4 kg. La bala sale del cañón con una velocidad de 700 m/s. Calcule la velocidad de retroceso del rifle.
  7. Un niño de 40 kg parado sobre un lago helado arroja una piedra de 0.50 kg hacia el este con rapidez de 5.00 m/s. Despreciando la fricción entre el niño y el hielo, encuentre la velocidad de retroceso del niño
  8. Un golfista golpea una pelota impartiéndole una velocidad inicial de magnitud 52.2 m/s, con una dirección de 30º sobre la horizontal. Suponiendo que su masa sea 46.0 g y que el palo y la pelota estén en contacto durante 1.20 ms, calcule: a) el impulso impartido a la pelota, b) el impulso impartido al palo y c) la fuerza promedio ejercida por éste sobre aquélla.
  9. Un experto en karate rompe un tablón de pino de 2.2 cm de espesor, con un golpe de mano. La fotografía estroboscopia muestra que la mano, cuya masa puede suponerse que sea 540 g, golpea la parte superior del tablón con una rapidez de 9.5 m/s, y se detiene 2. cm debajo de ese punto. a) ¿Cuánto dura el golpe (suponiendo una fuerza constante)? b) ¿Qué fuerza promedio se aplica?
  10. Tres esferas A, B y C de masa m, m, 2m respectivamente están en línea recta sobre un plano horizontal. Se lanza A contra B con una velocidad de 3 m/s. Suponiendo que las colisiones son elásticas, determinar las velocidades finales de las 3 esferas.
  1. Un vagón de 10 toneladas de masa, abierto por su parte superior, se desliza por una vía horizontal de rozamiento despreciable. Llueve con intensidad y la lluvia cae verticalmente, el vagón estaba inicialmente vacío y se movía con una velocidad de 60 m/s. ¿Con qué velocidad se moverá el vagón después de recoger 1 m^3 de agua? (densidad del agua = 1 g/cc)
  2. Dos esferas de titanio se acercan entre si frontalmente con la misma rapidez y chocan de formas elástica. Tras la colisión, una de ellas, cuya masa es 300 g permanece en reposo. ¿Qué masa tiene la otra?
  3. Los bloques de la figura se deslizan sin fricción. ¿Qué velocidad v tiene el bloque de 1.6 kg tras la colisión?
  4. Suponga que se invierte la velocidad del bloque de 2.4 kg de la anterior figura y se dirige directamente hacia el bloque de1.6 kg ¿Qué velocidad v tendría el segundo bloque después de la colisión?
  5. Un camión de 10 toneladas marcha por una carretera horizontal con una velocidad constante de 6 m/s cuando, de pronto, cae verticalmente sobre él un objeto de 4 toneladas. Halle la nueva velocidad del camión
  6. Tras una colisión totalmente inelástica, dos objetos de la misma masa y con la misma rapidez inicial viajan juntos a la mitad de la rapidez inicial. Determine el ángulo entre las velocidades iníciales de ambos.

Superficie Lisa

A B C

5.5 m/s 2.5 m/s

1.6 kg 2.4 kg

v 4.9 m/s

1.6 kg 2.4 kg

Antes de la colisión

Después de la colisión

descendido una distancia vertical de 5.0 m, su hermano, que está inicialmente en reposo, se monta detrás de ella y juntos continúan bajando por la colina ¿Cuál es la rapidez final de la pendiente si el descenso vertical total es 15.0 m? La masa de Gayle es de 50.0 kg, la del trineo es 5.0 kg y la de su hermano es de 30.0 kg.

  1. Dos automóviles de igual masa se acercan a una intersección. In vehículo viaja a velocidad de 13.0 m/s hacia el este y el otro viaja hacia el norte con rapidez v 2. ningún conductor ve al otro. Los vehículos chocan en la intersección y quedan unidos, dejando marcas de deslizamiento paralelas a un ángulo de 55º al norte del este. El límite de rapidez para ambos caminos es 35 millas/h, y el conductor del vehículo que se movía hacia el norte proclama que él estaba en el límite de rapidez cuando ocurrió el choque. ¿Esta diciendo la verdad?
  2. Un disco de 0.30 kg, inicialmente en reposo sobre una superficie horizontal sin fricción, es golpeado por otro disco similar de 0.2 kg que se mueve al principio a lo largo del eje x con rapidez de 2.0 m/s. Después del choque el disco de 0.20 kg tiene una rapidez de 1.0 m/s a un ángulo θ = 53.0º con el eje x positivo. a) determine la velocidad del disco de 0.30 kg después del choque. b) encuentre la fracción de energía cinética perdida en el choque.
  3. Durante la batalla de Gettysburg en Estados Unidos el tiroteo fue tan intenso que varios proyectiles chocaron en el aire y se fundieron. Suponga una bala de fusil de 5.0 g que se mueva a la derecha a 250 m/s y 20º sobre la horizontal, y otra bala de 3.0 g que se mueve hacia la izquierda a 280 m/s y 15º sobre la horizontal. Inmediatamente después de que se funden ¿Cuál es su velocidad?
  4. Una esfera de m 1 = 500 g se mueve a una velocidad v 1 = 2 m/s, choca contra otra esfera de m 2 = 1 kg que se mueve en la misma dirección con sentido contrario a una velocidad de v (^2) = 4 m/s. Hallar la velocidad de cada uno de ellos después del choque. a) Si el coeficiente de restitución es igual a 0.5. b) Si permanecen juntos después del choque. c) Si la colisión es totalmente elástica.
  5. Un objeto de m = 4 kg con una velocidad de 4 m/s, se mueve sobre una superficie horizontal lisa y choca contra la pared. Hallar la velocidad del objeto después del choque, a) suponiendo que el choque es totalmente elástico, b) suponiendo que el coeficiente de restitución es e = ¼
  6. Una bala de masa m = 20 g se mueve con una velocidad de 250 m/s y se incrusta en un bloque de madera de masa M = 1.98 kg, hallar el ángulo máximo θ que describe la cuerda con la vertical si L = 1 m. θ L
  1. Un bloque de 10 kg oscila hacia abajo como se muestra en la figura siguiente y golpea contra otro bloque idéntico. Suponiendo que la cuerda de 6 metros se rompe durante el impacto y que los bloques permanecen juntos después de la colisión. ¿Cuánto tardarán en detenerse? ¿Qué tan lejos se desplazarán?
  2. Dos esferas A y B de masa mA = 2kg y mB = 3 kg se encuentran inicialmente en reposo en un plano horizontal liso. A la esfera B se le comunica una velocidad hacia la derecha de 4 m/s. Si todos los choques son inelásticos con coeficiente de restitución 0.6. calcule las velocidades de las esferas luego que B choca con A
  3. Las esferas m 1 y m 2 de 3 y 2 kg respectivamente, penden de dos hilos de L = 2 m de longitud. Si ambas se sueltan cuando forman un ángulo θ = 60º con la vertical, ¿Qué ángulos máximos alcanzaran después del choque? Considere un coeficiente de restitución durante el choque de 0.8.

8 m

M 1 M 2

VB

VA = 0

L L

M 1 M 2