Practíca!

AHORA A PRACTICAR 

Ejercicios de cantidad de movimiento.

1.	¿Cuál es la cantidad de movimiento que presenta un cuerpo de 200 kg de masa si viaja a una velocidad de 20 m/s?
2.	¿Cuál es la masa de un cuerpo que viaja a una velocidad de 90 km/h si tiene una cantidad de movimiento de 800 kg m/s?
3.	¿Con qué velocidad se desplaza un móvil de masa 130 kg si presenta una cantidad de movimiento de 250 kg m/s
4.	Un cuerpo de 16 kg se mueve con velocidad de 16 m/s se le aplica una fuerza constante con la misma velocidad y el mismo sentido que la velocidad durante 2 s. Si la velocidad final del cuerpo es de 29 m/s. Calcular: a)       La cantidad de movimiento inicial b)      La cantidad de movimiento final. c)       El modulo de la fuerza aplicada
5.	¿Cuál es la fuerza aplicada de un cuerpo de 26 kg que viaja inicialmente a 12 m/s y se le aplica una fuerza constante en la misma dirección y el mismo sentido que la velocidad durante 3 segundos y adquiere una velocidad final de 36 m/s?

 

Ejercicios de Impulso

1.	Una fuerza constante de 350 N actúa durante 3 s sobre un cuerpo de 8 kg. Inicialmente en reposo. Calcule el impulso de la fuerza y la velocidad final del cuerpo.
2.	¿Cuál es el tiempo que se empleó una fuerza de 300 N para cambiar la velocidad en 64 m/s?
3.	Un cuerpo de 12 kg es afectado por una fuerza constante “F” durante 9 s, en donde al final de la fuerza aplicada, el cuerpo vario su velocidad en 35 m/s. ¿Qué magnitud posee dicha fuerza?
4.	Un pitcher dice que puede lanzar una pelota de béisbol con tanto momento como una bala de 3 g moviéndose con una rapidez de 1200 m/s.  Una pelota de béisbol tiene una masa de 0.145 kg ¿Cuál debe ser su rapidez, si la declaración del pitcher es válida?
5.	Se deja caer una pelota de masa 6 kg desde una altura de  h= 5 m y rebota hasta una altura  h = 3.6 m. ¿Qué impulso recibió la pelota?

 

 Ejercicios de colisiones elásticas.

 

1.	Se tienen dos pelotas A y B de masas 7 kg y 12 kg que se mueven en la misma dirección y el mismo sentido con velocidades de 60 m/s y 30 m/s. Hallar la velocidad de los cuerpos después de la colisión.
2.	Un cuerpo con masa 10 kg que viaja a una velocidad de 18 m/s, Colisiona con otra que se encuentra en reposo y posee una masa de 8kg. Determine las velocidades de los cuerpos después de la colisión.
3.	Una partícula de 5 g que se mueve hacia la derecha con una rapidez de 25 cm/s  efectúa un choque elástico frontal contra una partícula de 10 g que está inicialmente en reposo. Calcule la velocidad final de las partículas después de la colisión.

 

 Ejercicios de colisiones inelásticas.

1.	Un automóvil de 1000 kg. detenido en un semáforo es golpeado por atrás por un auto de 900 kg. Y los dos quedan enganchados. Si el carro más pequeño se movía 20 m/s antes del choque. ¿Cuál es la velocidad de la masa enganchada después de este?
2.	Un móvil de 6 kg viaja a 2 m/s y choca frontalmente con otro móvil de 4 kg que viaja en sentido opuesto a 4 m/s. Si el coeficiente de restitución es de 0,7 ¿Cuál es la velocidad final de cada cuerpo?
3.	Dos  esferas de  masas  2  k  y  4  kg  viajan  en direcciones opuestas con velocidades de 6 m/s y 4 m/s. El coeficiente de restitución es 0.8, determine'' las velocidades finales después de la colisión.
4.	Una partícula de masa m= 1 kg está en reposo mientras que otra de masa m= 3 kg se acerca con una rapidez de 5 m/s por la izquierda y choca con coeficiente de restitución de 0.5.  Determine las velocidades finales después de la colisión.

 

 

 

Resumen

 A continuación encontrara un pequeño resumen de las unidades 8 y 9.

 

Pongamos a prueba lo aprendido en las unidades 8 y 9

 Puedes ingresar al siguiente enlace y poner a prueba tus conocimientos.

 https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfdciGdtRSFfanptDKSBEbJ95f9ew_QUSzWy6aHV6ygLVhgBA/viewform?usp=sf_link

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UNIDAD NO. 9 Choques Elásticos e Inelásticos

Choques  elásticos e inelásticos:

Ya vimos cómo en los choque entre dos cuerpos se conservan las cantidades de movimiento. Podríamos ampliar ésto, aduciendo que la energía cinética antes del choque se conserva después del choque.

Sin embargo, en muchos choques parte de la energía cinética sufre transformaciones y se convierte, por ejemplo, en calor.

Los choques se clasifican en:

•  elásticos e 
• inelásticos 

Según se conserve o no la energía cinética durante la colisión.

Choque elástico:

Es aquel en el que se conserva la energía cinética durante la colisión.

Una mesa de billar

Esto puede ocurrir con un golpe frontal con la bola blanca en una mesa de billar. Esto puede generalizarse explicando como un choque frontal elástico cunado se consideran masas iguales, siempre se intercambian las velocidades de estas.

 

Choque inelástico:

Es aquel que no conserva su energía cinética durante el choque.

Figura 1: un choque inelástico en un péndulo balístico.

     El choque completamente elástico es ideal, ya que en todo choque, parte de la energía se disipa en calor. En realidad los choques entre cuerpos grandes son inelásticos hasta cierto grado.

En general, si dos cuerpos en movimiento chocan, ambos cambian su estado de movimiento. En la colisión, la energía cinética del movimiento se gasta en la deformación de los dos cuerpos. Si los cuerpos son elásticos se dispone de esta energía en forma de energía potencial. En cambio, si son inelásticos la energía se pierde en forma de calor. Según el choque, se presentan todos los grados intermedios entre el de los cuerpos completamente elásticos y los completamente inelásticos. En los cuerpos elásticos, la energía potencial se convierte después en cinética: ambos cuerpos vuelven a tomar aceleración. La energía calórica que se disipa en los cuerpos inelásticos ya no puede ser transformada en energía cinética.

     Según la cantidad de energía que se haya acumulado después del choque, como energía potencial debido al trabajo de deformación, se habla de un choque elástico o inelástico.

     Debemos tener claro que los choques completamente elásticos o  completamente inelásticos son casos limites. En la vida diaria el choque que se acerca bastante al choque elástico es el que se produce  entre bolas de acero,  porque hay poca deformación entre los cuerpos de contacto. De hecho, entre  más se deforme un cuerpo durante la colisión habrá más perdida de calor y por lo tanto do energía cinética.

     Si las bolas  de acero se recubren con cera, se producirá un choque  inelástico.

     La capacidad de un cuerpo de recobrar  su forma original después de   la colisión recibe el nombre de elasticidad o restitución.

     Cuando se dispara una bala a un blanco de madera, la bala se incrusta dentro del blanco terminando su movimiento. En este caso, hay pérdida considerable de energía cinética disipada en calor por acción del rozamiento, por lo que se produce un choque completamente inelástico.

     Si dos cuerpos quedan pegados durante la colisión se dice que se trata de un choque completamente inelástico.

Experimentos de choques con materiales que tenemos en casa:

Ejemplo:

Dos personas A y B están paradas en una pista de patinaje, se

empujan mutuamente de manera que A adquiere una velocidad de 8

mts/seg hacia el Norte. Si la masa de A es de 60 kg y la de B

de 40 kg. ¿Cuál es la velocidad adquirida por B y en qué

dirección?

Solución: 

 Datos

Para A, vo = O ya que los cuerpos estaban originalmente en reposo, 

            v = 8m/s; 

           m = 60 kg.

Para B, vo1 = O; 

            V= ?

            m, = 40 kg;

Aplicando el principio de conservación del momentum. tenemos:

mvo + rn1vo1 = mv + rn1v1 

Como en este caso 

vo = vo1= 0, entonces la fórmula queda así:

mv + m1V1 = 0

Despejando V1:                  

                  -mv               -(60 kg x 8 m/s)

v1=     m1      =       40kg

Datos obtenidos

V1= -12 m/s

El Signo menos de la velocidad de B indica que se mueve en

sentido contrario de A, en este caso hacia el Sur

Respuesta:

La velocidad adquirida por B es de -12 m/s con dirección al Sur.