Video 1.
https://drive.google.com/file/d/1waOazzTc2et2D6BPTlBFbOdlEEyBhytU/view?usp=sharing
Cantidad de Movimiento
La cantidad de
movimiento o momento lineal es el producto de la
velocidad por la
masa. La velocidad es un vector mientras que la masa es un
escalar. Como resultado
obtenemos un vector con la misma dirección y sentido que la
velocidad.
La cantidad de movimiento sirve, por ejemplo, para diferenciar dos cuerpos que
tengan
la misma velocidad, pero distinta masa.
El de mayor masa, a la misma velocidad, tendrá mayor cantidad de
movimiento.
p = m.v
p = Cantidad de movimiento [kg·m/s]
m = Masa [kg]
v = Velocidad [m/s]
Impulso
El impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo
durante el cual está aplicada.
Es una magnitud vectorial. El módulo del impulso se
representa como el área bajo
la curva de la fuerza en el tiempo, por lo tanto, si la fuerza es
constante el impulso
se calcula multiplicando la F por Δt, mientras que si no lo es se
calcula integrando
la fuerza entre los instantes de tiempo entre los que se quiera
conocer el impulso.
I = F.∆t
I = Impulso [kg·m/s]
F = Fuerza [N]
Δt = Intervalo de tiempo [s]
Relación entre impulso y la cantidad de movimiento
El impulso aplicado a un cuerpo es igual a la variación de la
cantidad de movimiento,
por lo tanto, el impulso también puede calcularse como:
I = Δp
I = Impulso [kg·m/s]
Δp = Variación de la cantidad de movimiento [kg·m/s]
Dado que el impulso es igual a la fuerza por el tiempo, una fuerza aplicada
durante
un tiempo provoca una determinada variación en la cantidad de
movimiento,
independientemente de la masa:
F = Fuerza [N]
Δt = Intervalo de tiempo [s]
Δp = Variación de la cantidad de movimiento [kg·m/s]
1.
Un patinador de 80 kg de masa
le aplica a otro de 50 kg de masa una fuerza de 250N
durante 0,5 s, ¿qué velocidad de retroceso adquiere el
primero y que velocidad final toma el segundo?
|
Datos:
m2 = 50 kg F = 250 N t = 0,5 s vo1 = 0m/s vo2 = 0m/s Incognitas vf1 = ? vf2 = ? |
m1 vf1 – m1 vo1 = F.∆t m1 vf1 = F.∆t vf1 = F.∆t / m1 vf1 = (250N.0,5 s) / 80kg vf1 = 1,56 m s-1 vf1 = –1,56 i
m s-1 (izq) |
∆P = I 0 m2 vf2 – m2 vo2 = F.∆t m2 vf2 = F.∆t vf2 = F.∆t / m2 vf2 = (250N.0,5 s) / 50kg vf2 = 2,50 m s-1 vf2 = 2,50 i m s-1 (Der.) |
||||||||||||
2.
Un hombre colocado sobre
patines arroja una piedra que pesa 80 N mediante una fuerza de 15 N
que actúa 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?
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?
4.
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?
5.
Una escopeta de masa 5,8 kg
lanza un proyectil de masa 20 g con una velocidad inicial de 750 m/s. ¿cuál
será la velocidad de retroceso?
6.
Una pelota de futbol de 850 g
de masa adquiere una velocidad de 40 m/s mediante un puntapié de 0,2 s de
duración, ¿qué fuerza recibió la pelota?
7.
Determinar la masa de una
esfera metálica que por acción de una fuerza de 20 N durante 0,3 s le provoca
una velocidad de 2 m/s.
8.
A un cuerpo de 980 kg se le
aplica una fuerza constante de 40 N durante 5 s. Calcular el impulso total y el
incremento de velocidad.
9.
A un cuerpo de 50 kg de masa se
le aplica una fuerza de 150 N durante 5 s, calcule el impulso y el incremento
de velocidad.
10.Un hombre
de 70 kg se encuentra sobre un trineo de 20 kg, en reposo sobre una superficie
helada. El hombre tiene en sus manos una escopeta, con la cual desea acelerar
el trineo para que éste adquiera una velocidad de 0,2 m/s.
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