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SUBTEMA 4.4.2.RESOLUCIN DEPROBLEMAS DE IMPULSO YCANTIDAD DE MOVIMIENTO.

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1.- Un baln de 0.45 kg, es pateado por unjugador, dndole una velocidad de 10 m/s. Si eltiempo que lo pate fue de 0.04 segundos,cul fue la fuerza ejercida sobre el baln?Datos Frmulam = 0.45 kg F t= m v

v = 10 m/s Despejando F, tenemos:t = 0.04 s F = m v

F = ? tSustitucin y resultado:F = 0.45 kg x 10 m/s = 112.5 kgm/s2 112.5 N.

0.04 s

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2.- Una pelota de 0.4 kg lleva una velocidad de5 m/s y es golpeada por un jugador que sale enla misma direccin, pero en sentido contrario

con una velocidad de 10 m/s. La duracin delgolpe fue de 0.03 segundos. Calcular la fuerzaejercida sobre la pelota.Datos Frmulam = 0.4 kg F t = m (v

f-v

o)

vo= 5 m/s Despejando F:vf= 10 m/s F = m (vf-vo)t = 0.03 s t

F =? Sustitucin y resultado:F = 0.4 kg (10 m/s-(-5m/s)= 200 N.0.03 s

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3.- Calcular el impulso que debe darse aun automvil de 1800 kg de masa para

que desarrolle una velocidad de 70 km/h.Datos FrmulaI = F t=? I = F t = mv

m = 1800 kgv = 70 km/hConversin de velocidad de km/h a m/s:

70 km X 1000 m X 1 h = 19.44 m/s.1 h 1 km 3600 sI = 0.4 kg X 19.44 m/s = 34992 kg m/s.

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4. Calcular el tiempo en que debe aplicarse unafuerza de 20 Newtons para que un cuerpo de 3kg vare su velocidad de 4 m/s a 8 m/s.Datos Frmulat = ? Ft = m (vf-vo)F = 20 N Despejando t:

m = 3 kg t = m (vf-vo)vo = 4 m/s Fvf = 8 m/s.

Sustitucin y resultado:t = 0.4 kg (8 m/s-4m/s) = 0.6 segundos.20 kg m/s2.

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5.- Cul es la cantidad de movimiento de uncuerpo cuyo peso es de 147 Newtons, si llevauna velocidad de 40 km/h?

Datos FrmulaC = ? C = m vP = 147 N m = (P/g) vv = 40 km/h

Conversin de km/h a m/s:40 km x 1000 m x 1 h = 11.11 m/s.1 h 1 km 3600 sSustitucin y resultado:C = 147 kg m/s2x 11.11 m/s =166.5 kg m/s.

9.8 m/s2.

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6.- Un automvil cuya masa es de 1950 kg, llevauna velocidad de 20 m/s, al frenar la disminuyea 10 m/s en un tiempo de 4 segundos. Qu

valor tiene la fuerza retardadora promedio?Datos Frmulam = 1950 kg Ft = m (vf-vo)vo = 20 m/s Despejando F:

vf = 10 m/s F = m (vf-vo)F = ? tSustitucin y resultado:F = 1950 kg (10 m/s- 20 m/s) = - 4875 Newtons.

4 sEl signo de la fuerza es negativo ya que actaen contra del movimiento.

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7.- Una persona de 70 kg corre a una velocidadde 7 m/s. Calcular a) Cul es su cantidad demovimiento? B) qu velocidad debe llevar unapersona de 60 kg para tener la misma cantidadde movimiento que la persona de 70 kg?Datos Frmulas

m1 = 70 kg C = m vm2 = 60 kg v2 = C/ma) C = ? Sustitucin y resultados:b) v2 = ? C = 70 kg X 7 m/s = 490 kg m/s.

V2 = 490 kg m/s = 8.16 m/s.60 kg

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8.- Un proyectil de 2 kg es disparado por un can cuya masa es de350 kg. Si el proyectil sale con una velocidad de 450 m/s, cul esla velocidad de retroceso del can?Datos Frmulas

m1 = 2 kg m1U1+ m2U2 = (m1v1+ m2v2).m2 = 350 kgv1 = 450 m/sv2 = ?Como el proyectil y el can estn en reposo, antes del disparo, lacantidad de movimiento inicial es cero, donde:

0 = (m1v1+ m2v2).- m1v1= m2v2. Despejando a v2: v2 = - m1v1

m2V2= - 2 kg x 450 m/s = -2.57 m/s.

350 kg

El signo negativo, indica que el can se mueve en sentidocontrario al movimiento del proyectil.