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88 FÍSICA GENERALPROBLEMAS COMPLEMENTARIOS8.21 [I] Por lo general, una pelota de tenis golpeada durante un servicio viaja a alrededor de 51 ms. Si la pelota seencuentra en reposo en medio del aire al ser golpeada y tiene una masa de 0.058 kg, ¿cuál es el cambio en sucantidad de movimiento al salir de la raqueta? Resp. 3.0 kg · ms.8.22 [I] Durante un juego de fútbol soccer, una pelota (cuya masa es de 0.425 kg), que inicialmente está en reposo, espateada por uno de los jugadores. La pelota sale disparada a 26 ms. Dado que el impacto duró 8.0 ms, ¿cuálfue la fuerza promedio ejercida sobre la pelota? Resp. 1.4 kN.8.23 [II] Un camión de carga de 40 000 kg viaja con una rapidez de 5.0 ms a lo largo de una pista recta y choca conun camión de carga estacionado de 30 000 kg, y queda enganchado. ¿Cuál será la rapidez combinada despuésdel impacto? Resp. 2.9 ms.8.24 [I] Un camión de carga vacío de 15 000 kg viaja por una pista plana a 5.00 ms. Súbitamente se dejan caer dentrodel camión, directamente desde arriba, 5 000 kg de carbón. Inicialmente, la velocidad del carbón en la direcciónhorizontal es cero con respecto al suelo. Encuentre la rapidez final del camión. Resp. 3.75 ms.8.25 [II] Se deja caer arena a una tasa de 2 000 kgmin desde la parte final de una tolva estacionaria sobre una bandatransportadora que se mueve horizontalmente a 250 mmin. Determine la fuerza necesaria para impulsar labanda transportadora, despreciando la fricción. Resp. 139 N.8.26 [II] Dos cuerpos cuyas masas son 8 kg y 4 kg se mueven a lo largo del eje x en sentidos opuestos con velocidades de11 ms — DIRECCIÓN x POSITIVA y 7 ms —DIRECCIÓN x NEGATIVA, respectivamente. Después de chocar, los cuerposquedan unidos. Encuentre su velocidad después del choque. Resp. 5 ms —DIRECCIÓN x POSITIVA.8.27 [II] Un cañón de 1 200 kg montado sobre ruedas dispara un proyectil de 8.00 kg con una velocidad en la boca delcañón de 600 ms, formando un ángulo de 30.0° por arriba de la horizontal. Determine la rapidez horizontalde retroceso del cañón. Resp. 3.46 ms.8.28 [I] Tres masas se sitúan en el eje y: una de 2 kg en y 300 cm, otra de 6 kg en y 150 cm y la tercera de 4 kgen y 75 cm. Encuentre la posición de su centro de masa. Resp. y 1 m.8.29 [II] Cuatro masas están ubicadas en el plano xy como se describe a continuación: 300 g en (x 0, y 2.0 m),500 g en (2.0 m, 3.0 m), 700 g en (50 cm, 30 cm) y 900 g en (80 cm, 150 cm). Determine la posicióndel centro de masa. Resp. x 0.57 m, y 0.28 m.8.30 [II] Una bola de masa m situada en el origen de un sistema de referencia explota y se divide en dos piezas que salendisparadas a lo largo del eje x en sentidos opuestos. Cuando una de las piezas (que tiene una masa de 0.270 m)se encuentra en x 70 cm, ¿dónde se encuentra la otra pieza? (Sugerencia: ¿Qué sucede con el centro demasa?) Resp. En x 26 cm.8.31 [II] Una bola de masa m en reposo se localiza en el origen del sistema de referencia cuando explota y se divide entres piezas idénticas. En cierto momento, una pieza está sobre el eje x en x 40 cm y otra se encuentra en x 20cm, y 60 cm. ¿Dónde se halla la tercera pieza en ese instante? Resp. En x 60 cm, y 60 cm.8.32 [II] Un bloque de madera de 2.0 kg descansa sobre una larga mesa. Una bala de 5.0 g que se mueve horizontalmentecon una rapidez de 150 ms se dispara hacia el bloque y se incrusta en él. Entonces el bloque se desliza270 cm a lo largo de la mesa y se detiene. a) ¿Cuál es la rapidez del bloque justo después del impacto? b)Determine la fuerza de fricción entre el bloque y la mesa. Resp. a) 0.37 ms; b) 0.052 N.www.FreeLibros.com