Respuestas Guía Cantidad de Movimiento
1.- velocidad de la bala = 450,4 m/s. No se olvide que la masa de la bala está en gramos........ hay que expresarla en kilogramos.
2.- velocidad del conjunto = 14 cm/s. Fíjese bien, una de las velocidades iniciales debe ser negativa.
3.- Fuerza = 625 N
4.- velocidad del conjunto = 0,1 m/s
5.- velocidad del camión con la carga = 3,75 m/s
6.- velocidad del conjunto = 5 m/s. La misma observación que en el problema 2.
7.- Fuerza = - 7,5 N. Es una fuerza que hace que la velocidad disminuya.
8.- a) velocidad del conjunto = 0 m/s.
b) velocidad de cada una = 3 m/s. Una de ellas es –3 m/s y la otra es 3 m/s. Esto significa que cada masa se devuelve con la misma velocidad que venía, en sentido contrario al que tenía antes de chocar.
9.- a) velocidad = 2, 666... m/s
b) velocidad uno = 2,3333... m/s; velocidad dos = 5,3333...m/s
c) velocidad uno = 2,36666...m/s; velocidad dos = 5,06666...m/s
10.- a) en t1, p1 = 20 kgm/s; en t2, p2 = 50 kgm/s
b)Impulso = 30 Ns
c) Fuerza que recibe = 6 N
11.- a) masa = 1.333,333...kg
b) no hay necesidad de atmósfera. Los gases que impulsa hacia atrás ejercen fuerza hacia delante sobre el cohete. Esto está amparado en la Tercera de las Leyes de Newton.
12.- a) pi = 0 kgm/s; pf = 10 kgm/s
b)Fuerza = 10.000 N
13.- velocidad = 18 km/h
14.- a) velocidad cuerpo de 30 kg = - 2 m/s. Se ha supuesto que este mismo cuerpo inicialmente tenía el mismo sentido que tiene ahora, después de la colisión.
b) Fuerza que recibe cada cuerpo = - 6.000 N
c) Coeficiente de restitución = 0. Esto está justificado fácilmente. En la letra a) del problema se observa que los dos cuerpos siguen moviéndose con la misma velocidad. Esto necesariamente significa que después de la colisión quedaron "pegados", y esto corresponde a un choque completamente inelástico en donde e = 0.
d) Velocidad cuerpo de 20 kg = - 8 m/s. Se devuelve. Velocidad del cuerpo de 30 kg = 2 m/s. También se devuelve. Suponiendo que inicialmente se consideró que el cuerpo de 30 kg se movía a – 6 m/s. Fuerza que recibe cada cuerpo = 12.000 N
15.- a) con 30 pasajeros, velocidad = 10 m/s
b) con 20 pasajeros, velocidad = 10,97 m/s; con 10 pasajeros, velocidad = 12,14 m/s; con 0 pasajeros, velocidad = 13,6 m/s
16.- velocidad = 0,666... m/s
17.- Disminuye debido a que va aumentando su masa y de acuerdo al Principio de Conservación de la Cantidad de Movimiento, la masa y la velocidad son cantidades inversamente proporcionales.
18.- Se debe considerar que la Tierra se mueve hacia la pelota. Claro que jamás observaremos el movimiento de la Tierra.
19.- velocidad de los vehículos unidos después del choque = 15,625 m/s. Ayuda: Debe considerar que las cantidades de movimiento son vectores y su suma es geométrica, y al sumarlos hay que aplicar el Teorema de Pitágoras dadas las circunstancias del problema.
20.- A la primera pregunta: Sí, si es posible si la fuerza con que impacta el primer cuerpo al segundo (en reposo) no fuera superior a la fuerza de roce estática que mantiene al segundo cuerpo adherido a la superficie de apoyo, además debe cumplirse que el primer cuerpo quede "pegado" en el segundo.
Si no hubiera roce, la situación anterior no sería posible.
A la segunda pregunta: Sí, también es probable que uno quede en reposo y el otro no. El que es chocado adquiere toda la cantidad de movimiento que tenía inicialmente el primero.
21.- Sí, en un choque donde los dos o más cuerpos que chocan quedan en reposo.
22.- la velocidad que adquiría la Tierra sería 4,013x10-20 m/s. Un número demasiado pequeño. Seguramente no sería apreciable. Con este resultado debe entenderse mejor la respuesta a la pregunta 18.