CAPITULO 9 SISTEMA DE PARTICULAS Ejercicios. Clase 1 1. ¿Dónde está el centro de masa de las tres partículas mostradas en la figura? 2. Un Chrysler con una masa de 2210 kg se está moviendo a lo largo de un tramo recto de carretera a 105 km/h. Es seguido por un Ford de 2080 kg de masa que se mueve a 43.5 km/h. ¿Qué velocidad tiene el centro de masa de los dos carros en movimiento? 3. Dos patinadores, uno de 65 Kg de masa y el otro con 42 Kg de masa, están de pie en una pista de hielo sosteniendo una pértiga de 9.7 m de longitud y de masa despreciable. Comenzando desde los extremos de la pértiga hasta que se encuentran. ¿Qué distancia recorre el patinador de 42 kg? 4. Dos partículas P y Q están inicialmente en reposo y separadas por una distancia 1.64 m. P tiene una masa de 1.43 Kg y Q una masa de 4.29 Kg. P y Q se atraen entre sí con una constante de fuerza de 1.79x10-2N. No actúan sobre el sistema fuerzas externas. a) Describa el movimiento del centro de masa. b) ¿A qué distancia de la posición original de P chocan las partículas? 5. Tres varillas delgadas, cada una de longitud L, están dispuestas en forma de –u invertida, como se muestra en la figura. Cada una de los dos varillas que están en los brazos de la U tienen una masa M; la tercera varilla tiene una masa de 3M. ¿Dónde está el centro de masa del conjunto? This study source was downloaded by 100000853804735 from CourseHero.com on 12-05-2022 23:37:21 GMT -06:00 https://www.coursehero.com/file/55499857/Fisica-2-ejercicios-Impetu-y-Colisionesdocx/ 6. La figura muestra una placa compuesta con dimensiones 22.0 cm x 13.0 cm x 2.80 cm. La mitad de la placa está hecha de aluminio (densidad = 2.70 g/cm3) y la mitad de hierro (densidad = 7.85 g/cm3), como se muestra. ¿Dónde está el centro de masa de la placa? This study source was downloaded by 100000853804735 from CourseHero.com on 12-05-2022 23:37:21 GMT -06:00 https://www.coursehero.com/file/55499857/Fisica-2-ejercicios-Impetu-y-Colisionesdocx/ CAPITULO 9 SISTEMA DE PARTICULAS Ejercicios. Clase 2 1. ¿A qué velocidad debe avanzar un Volkswagen de 816 kg a. Para tener el mismo ímpetu que un Cadillac de 2650 kg que va a 16.0 km/h y b. Para tener la misma energía cinética c. Haga los mismos cálculos acerca de un camión de 9080 kg en lugar de un Cadillac. 2. Un camión de 2000 kg que viaja hacia el norte a razón de 40.0 km/h da vuelta hacia el este y acelera hasta los 50.0 km/h a. ¿Cuál es el cambio en la energía cinética del camión? b. ¿Cuál es la magnitud y la dirección del cambio de ímpetu del camión? 3. Una pelota de 52.4 g es arrojada desde el suelo al aire, a una velocidad inicial de 16.3 m/s y a un ángulo de 27.4ª sobre la horizontal a. ¿Cuáles son los valores de la energía cinética de la pelota inicialmente y en el momento antes de que toque el suelo? b. Halle los valores correspondientes del ímpetu (magnitud y dirección) y del cambio de ímpetu. c. Demuestre que el cambio de ímpetu es igual al peso de la pelota multiplicado por el tiempo de vuelo, y de allí halle el tiempo de vuelo. 4. La ametralladora especial de un guardabosques dispara al minuto 220 balas de hule de 12.6 g de peso a una velocidad de salida de 975 m/s. ¿Cuántas balas debe disparar contra el animal de 84.7 kg que carga hacia el guardabosques a 3.87 m/s con objeto de detener al animal en su marcha? (suponga que las balas viajan horizontalmente y caen al suelo después de dar en el blanco.) 5. Una vasija en reposo explota, rompiéndose en tres partes. Dos partes, una con el doble de masa de la otra, se desprenden, de modo que una es perpendicular a la otra, a la misma velocidad 31.4 m/s. La tercera parte tiene el triple de masa de la parte más liviana. Halle la magnitud y la dirección de su velocidad inmediatamente después de la explosión. (Especifique la dirección dando el ángulo desde la línea de recorrido de la parte menos pesada.) 6. Una bala de 3.54 g se dispara horizontalmente contra dos bloques que descansan sobre una mesa sin fricción, como se muestra en la figura (a). La bala atraviesa el primer bloque, que tiene una masa de 1.78 kg. Al hacerlo, se imprimen en los bloques velocidades de 0.630 m/s y 1.48 m/s, respectivamente, como se muestra en la figura (b). Despreciando la masa extraída del primer bloque por la bala, halle a. La velocidad de la bala inmediatamente después de salir del primer bloque y b. La velocidad original de la bala. 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Después de completar una curva de 90ª hacia la derecha en 4.60 s, el conductor distraído lo dirige contra un árbol, el cual detiene al auto en 350 ms. ¿Cuál es la magnitud del impulso transmitido al auto: Durante la curva, y Durante la colisión? ¿Qué fuerza promedio actúa en el auto: durante la curva y durante la colisión? 4. Una fuerza que promedia 984 N es aplicada a una bola de acero de 420 g que se mueven a razón de 13.8 m/s a causa de una colisión de 27.0 ms de duración. Si la fuerza está en dirección opuesta a la velocidad inicial de la bola, halle la velocidad final de la bola. 5. Una pelota de croquet con una masa de 0.50 kg es golpeada con una mazo, recibiendo el impulso mostrado en la gráfica. ¿Cuál es la velocidad de la pelota justo después de que la fuerza llega a ser cero? 6. Un experto en karate rompe un tablero de pino de 2.2 cm de espesor con un golpe seco de su mano. Una fotografía estroboscópica demuestra que la mano, cuya masa puede considerarse como de 540 g, golpea la parte superior del tablero con una velocidad de 9.5 m/s y llega al reposo 2.8 cm por debajo de ese nivel. a. ¿Cuál es la duración de tiempo del golpe de karate (suponiendo una fuerza constante)? b. ¿Qué fuerza promedio fue aplicada? This study source was downloaded by 100000853804735 from CourseHero.com on 12-05-2022 23:37:21 GMT -06:00 https://www.coursehero.com/file/55499857/Fisica-2-ejercicios-Impetu-y-Colisionesdocx/ 7. Un rifle de perdigones dispara 10 perdigones de 2.14 g por segundo con una velocidad de 483 m7s. Los perdigones chocan contra una pared rígida. a. Halle el ímpetu de cada perdigón. b. Halle la energía cinética de cada perdigón. c. Calcule la fuerza promedio ejercida por la ráfaga de perdigones sobre la pared. d. Si cada perdigón está en contacto con la pared durante 1.25 ms, ¿Cuál es la fuerza promedio ejercida en la pared por cada perdigón mientras está en contacto? ¿Por qué es esto tan diferente de c? This study source was downloaded by 100000853804735 from CourseHero.com on 12-05-2022 23:37:21 GMT -06:00 https://www.coursehero.com/file/55499857/Fisica-2-ejercicios-Impetu-y-Colisionesdocx/ Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
