FS102: Impulso y cantidad de Movimiento

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

1.- A un carrito sin fricción que se encuentra sobre un plano horizontal, se le aplica una fuerza constante  horizontal de 30.0 N durante un tiempo de 5.0 s. Si el carrito inicialmente estaba en reposo, ¿qué rapidez alcanza en t = 5.0 s, si su masa es de 10.0 kg ?

Fza. horizontal

a. 5.0 m/s

b. 3.5 m/s

c. 15.0 m/s

d. 10.0 m/s

2.- A un carrito sin fricción se le aplica una fuerza constante  de 30.0 N durante un tiempo de 5.0 s. Si el carrito inicialmente estaba en reposo ¿qué rapidez alcanza en t = 5.0 s, si su masa es de 10.0 kg y el ángulo que forma la fuerza con la horizontal es de 30º ? Calcule el impulso generado por todas las fuerzas durante 5.0 s

Fza. inclinada

a. 12.99 m/s , 129.9 N s

b. 15.0 m/s , 129.9 N s

c. 11.87 m/s , 118.7 N s

d. 15.0 m/s , 150.0 N s
3.- A un carrito con fricción se le aplica una fuerza constante de 30.0 N durante un tiempo de 5.0 s. Si el carrito inicialmente estaba en reposo que rapidez alcanza en t = 5.0 s, si su masa es de 10.0 kg y el ángulo que forma la fuerza con la horizontal es de 30º, sabiendo que el coeficiente de rozamiento es igual a 0.2 . Calcule el impulso generado por todas las fuerzas durante 5.0 s

Fza. inclinada y fricción

a. 3.69 m/s , 36.9 N s

b. 8.69 m/s , 86.9 N s

c. 1.69 m/s , 16.9 N s

d. 4.69 m/s , 46.9 N s

4.- ¿Qué magnitud de impulso se requiere para mover un proyectil desde el reposo hasta una rapidez de 250.0 m/s, si la masa del proyectil es de 5.0 gramos?

b) Si la duración del impulso es de una milésima de segundo, ¿cuál es la fuerza promedio?

c) Si el proyectil se lanzó con una pistola de 0.700 kg de masa, ¿cuál es su velocidad inicial de retroceso?

a. 2.25 N s , 2250.0 N , 3.786 m/s

b. 12. 5 N s , 125.0 N , 17.86 m/s

c. 1.25 N s , 1250.0 N , 1.786 m/s

d. 3.25 N s , 3250.0 N , 4.786 m/s

5.- Dos esferas del mismo tamaño y diferente masa, mA = 0.2 kg  y mB = 0.1 kg  tienen una colisión elástica.

Si la velocidad inicial es:

   

calcule las velocidades después de la colisión.

a. 1.233 m/s, 5.433 m/s

b. 1.133 m/s, 5.533 m/s

c. 2.333 m/s, 6.333 m/s

d. 1.333 m/s, 5.333 m/s

6.- Dos esferas del mismo tamaño y diferente masa, mA = 0.2 kg  y mB = 0.1 kg  tienen una colisión perfectamente inelástica.

Si la velocidad inicial es:   

Velocidades antes de la colisión

   calcule las velocidades después de la colisión.

 

b) ¿Qué cantidad de energía mecánica se transforma en otras energías (calor, ruido, deformación)?

a. 2.667 m/s , 0.533 J Energía transformada. E1 = 1.6 J, E2 = 1.067 J

b. 1.667 m/s , 0.533 J Energía transformada. E1 = 1.6 J, E2 = 1.067 J

c. 3.667 m/s , 1.533 J Energía transformada. E1 = 1.6 J, E2 = 1.067 J

d. 2.667 m/s , 0.433 J Energía transformada. E1 = 1.8 J, E2 = 1.067 J

7.- Dos esferas del mismo tamaño y diferente masa, mA = 0.2 kg  y mB = 0.1 kg  tienen una colisión inelástica. Si la velocidad inicial de A es  4.0 m/s  y B se mantiene en reposo,    y la velocidad de A se reduce a la mitad después de la colisión, calcule la velocidad de B después de la colisión.

 

b) ¿Qué cantidad de energía mecánica se transforma en otras energías (calor, ruido, deformación)?

a. 2.0 m/s , 0.4 J , E1 = 1.6 J, E2 = 1.2 J

b. 3.0 m/s , 0.1 J , E1 = 1.6 J, E2 = 1.5 J

c. 4.0 m/s , 0.4 J , E1 = 1.6 J, E2 = 1.2 J

d. 4.0 m/s , 0.2 J , E1 = 1.6 J, E2 = 1.4 J

8.- Dos esferas del mismo tamaño y diferente masa, mA = 0.2 kg  y mB = 0.1 kg  tienen una colisión. Inicialmente se movían como se muestra en la figura inferior. Después de la colisión las dos esferas se mueven juntas. A) Calcule la velocidad justo después de la colisión. B) ¿Qué cantidad de energía mecánica se transforma en otras energías (calor, ruido, deformación)?

Colisión en dos dimensiones

a. Vx = 4.67 m/s , Vy = 3.667 m/s , 2.16 J , E1 = 10.25 J, E2 = 7.09 J

b. Vx = 6.67 m/s , Vy = 1.667 m/s , 4.16 J , E1 = 11.25 J, E2 = 7.09 J

c. Vx = 5.67 m/s , Vy = 2.667 m/s , 3.16 J , E1 = 12.25 J, E2 = 7.09 J

d. Vx = 1.67 m/s , Vy = 1.667 m/s , 5.16 J , E1 = 14.25 J, E2 = 7.09 J

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