Cantidad de movimiento - Ejercicios de física y matemática

está en contacto con la pared durante 0,2 s, ¿cuál es la fuerza promedio ejercida por
la pared sobre la bola? (260 N, hacia la izquierda)
16. Una bomba, inicialmente en reposo, estalla en varios pedazos. A) ¿Su momento
lineal es constante?, b) ¿su energía cinética es constante? Explique.
17. Un hombre de 79,5 kg parado sobre un estanque congelado cercano a un muro
sostiene una bola de 0,5 kg. Lanza la bola al muro con una velocidad de 10 m/s (en
relación al suelo) y atrapa la bola después de que ésta rebota en el muro. A) ¿A qué
velocidad se mueve después de atrapar la bola? (ignore el movimiento de proyectil de
la bola y suponga que ésta no pierde energía en su choque con el muro), b) ¿cuántas
veces tiene que seguir este proceso el hombre antes de que su velocidad llegue a 1
m/s respecto del suelo? (a) 0,125 m/s, b) 8 veces)
18. Dos bloques de masas M y 3M se colocan sobre una superficie horizontal sin
fricción. Un resorte ligero se une a uno de ellos, y los bloques son empujados juntos,
con el resorte entre ellos. Una cuerda que los mantiene unidos se quema y después
de eso el bloque de masa 3M se mueve hacia la derecha con una velocidad de 2 m/s,
¿cuál es la velocidad del bloque de masa M?
19. Un astronauta de 60 kg camina en el espacio alejado de la nave espacial cuando
la línea que lo mantiene unido a la nave se rompe. El puede lanzar su tanque de
oxígeno de 10 kg de manera que éste se aleje de la nave espacial con una velocidad
de 12 m/s para impulsarse a sí mismo de regreso a la nave. Suponiendo que inicia su
movimiento desde el reposo (respecto a la nave), determine la distancia máxima a la
cual puede estar del vehículo espacial cuando la línea se rompe e incluso regresar en
menos de 60 s. (120 m)
20. Carros de aire idénticos de masa 200 g están equipados con resortes idénticos de
k = 3.000 N/m. Los carros, que se mueven uno hacia el otro con velocidades de 3 m/s
sobre una pista de aire (sin fricción) horizontal, chocan y comprimen los resortes.
Encuentre la compresión máxima de cada resorte.
21. Una muchacha de 45 kg está parada sobre un tablón que tiene una masa de 150
kg. El tablón, originalmente en reposo, puede deslizarse libremente sobre un lago
congelado, el cual es una superficie de soporte plana y sin fricción. La muchacha
empieza a caminar a lo largo del tablón a una velocidad constante de 1,5 m/s en
relación con el tablón. A) ¿Cuál es su velocidad en relación con la superficie del hielo?,
Hernán Verdugo Fabiani
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Profesor de Matemática y Física
www.hverdugo.cl