Clase # 5 (17/12/2020)

 Tema: Exposiciones  

Grupo # 2  (mi grupo)

Para lanzar un cuerpo de 10 kg de masa un atleta le aplica una fuerza de 686 N durante 0,4 s. Calcular la velocidad de salida del cuerpo si inicialmente se encuentra en reposo. Sol.: 27, 44 m/s.

Un futbolista golpea durante 0,5 s un balón de 1 kg de masa, que se encuentra en reposo, de forma que le imprime una velocidad de 5m/s. ¿Cuál es el módulo del momento lineal de la pelota antes y después de la patada? ¿Cuál es el impulso sobre la pelota? Sol.: 0 y 5kgm/s; 5Ns.

Una bola de billar cuya masa es de 125 g y que se desplaza con una velocidad de 1,6 m/s choca con una de las bandas de la mesa y rebota con una velocidad de 1,2m / s , si la bola ha estado en contacto con la banda durante un tiempo de 0,04 s, calcula:

a) La variación de la cantidad de movimiento de la bola.

b) La fuerza media que ejerce la banda sobre la bola. Sol: a) 0,325 k gm /s; b) 8,125 N.

Una bala de fusil, cuya masa es de 20 g, recibe el impulso de una fuerza de 5000 N en el momento del disparo. Calcular la velocidad que adquiere la bala, sabiendo que la fuerza actúa durante 0,002 s. Sol.: 500 m/s.

Los gases procedentes de la explosión de la pólvora actúan dentro del cañón de un fusil durante 1/200 s sobre un proyectil de 0,01 kg con una fuerza de 300 N. La masa del arma es de 5 kg. Calcula:

a) La aceleración del proyectil. 

b) La velocidad de salida del proyectil. 

c) La longitud del tubo del cañón. 

d) La velocidad con que retrocede el arma. 

Sol.: a) 30 000 m/s2 ; b) 150 m/s; c) 0,375 m; d)  0,3 m/s.

Un taco de billar ejerce sobre una bola de billar una fuerza de 30 N durante 0,06 s. Calcular la impulsión de la fuerza ejercida por el taco de billar y la velocidad que adquiere la bola sabiendo que su masa es de 0,4 kg. Sol.: 1,8 Ns. 4,5 m/s.

Un rifle de masa m= 5,2 kg dispara una bala de 20 g con una velocidad de 250 m/s. ¿Con qué velocidad retrocede el rifle? Sol.:  0, 96 m/s. 

Grupo # 1

Un cuerpo de 5 kg es sometido a una fuerza constante de 500 N durante un tiempo de 0,01 s, a) ¿cuál es la impulsión de la fuerza) si la velocidad inicial es de 10 m/s, ¿cuál es su velocidad final? 

Un coche cuya masa es de 900 kg parte del reposo y alcanza una velocidad de 120 km/h en un tiempo de 14 a. Calcula:

a) La fuerza media que ha ejercido el motor del coche. 

b) El momento lineal a los 14 s.

Una pelota de beisbol que pesa 0,125 kg y se mueve horizontalmente con una velocidad de 24 m/s es golpeada por un bate. Su velocidad después de abandonar el bate es de 30 m/s, en sentido opuesto al de su movimiento inicial. ¿Cuál es el impulso mecánico del golpe?

Una pelota de tenis de 0,060 kg llega a un jugador con una velocidad de 28 m/s, después de ser golpeada por el jugador sale con una velocidad de 42 m/s en sentido contrario. Si la fuerza que ha ejercido la raqueta sobre la pelota es de 290 N, calcula el tiempo que ha estado en contacto la pelota con la raqueta. Sol.: 0,014 s.

Un jugador de beisbol recibe la pelota con una velocidad de 18 m/s y después de golpearla sale esta despedida con una velocidad de 26 m/s. Si el tiempo de contacto entre el bate y la pelota ha sido de 0,18 s y la masa de la pelota es de 120 g, calcula la fuerza que sobre la pelota ha ejercido el bate. Sol.: 29,3 N.

Una fuerza constante actúa sobre un objeto de 8 kg y reduce su velocidad de 7 m/s a 3 m/s en un tiempo de 5s. Calcula el valor de la fuerza aplicada sobre el objeto.

Sol.:  -6,4 N

Sobre un cuerpo de 2Kg que inicialmente se mueve con velocidad horizontal de 3 m/s actúa una fuerza de 4N, en la misma dirección y sentido, durante 5s. ¿Cuánto vale el impulso de la fuerza? ¿Cuál es la variación de velocidad del cuerpo?

Grupo # 3

Un automóvil que se desplaza con una velocidad de 30 m/s se detiene bruscamente en 3,8 s. Si la masa del conductor es de 80 kg , calcula la fuerza media que ejerce el cinturón de seguridad sobre el conductor durante el tiempo de frenada. Sol.:  631,6 N. El signo negativo indica que la fuerza tiene sentido contrario a la velocidad. El sentido de la fuerza está dirigido hacia el semieje negativo Ox.

Un astronauta se encuentra fuera de su nave espacial y estando en reposo lanza un martillo cuya masa es de 550 g con una velocidad de 10 m/s. Sabiendo que la masa del astronauta y su equipo es de 124 kg determina la velocidad con que retrocede y calcula la distancia recorrida en un minuto. Sol.: - 0,044 m /s; 2,66 m.

Un rifle de 4,5 kg de masa dispara una bala de 20 g con una velocidad de 220 m/s. Calcula la velocidad con que retrocede el rifle. Sol.: - 0,98 m /s.

Una fuerza constante de 300 N actúa sobre una masa m durante 5 s, adquiriendo esta una velocidad de 15 m/s. ¿Cuánto vale la masa m y la cantidad de movimiento de la misma al cabo de ese tiempo? Sol.: 100 kg; 1500 kgm/s

Una roca se rompe en tres fragmentos por efecto de una explosión. El primer fragmento de 2 kg sale despedido con una velocidad de 10 m/s, el segundo fragmento de 3 kg sale despedido con una velocidad de 6 m/s, formando un ángulo de 90º con el primero (ver figura). El tercer fragmento sale con una velocidad de 25 m/s. Determina la masa de este tercer fragmento y el ángulo que forma con la horizontal.

Un soldado dispara una ametralladora. Las balas, de masa 100 g salen con una velocidad de 400 m/s. La máxima fuerza que puede ejercer el soldado sujetando la ametralladora es de 200 N. ¿Cuál es el máximo número de balas que puede disparar en un minuto? Sol.: 300 balas.