Taller Colisiones y m.c.u
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CENTRO EDUCATIVO SAGRADA FAMILIA DE NAZARET DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES FÍSICA GRADO DÉCIMO IMPULSOS, CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y M.C.U 1. Una llave de tuercas de 0,5 kg cae desde una altura de 10 metros. ¿Cuál es su cantidad de movimiento inmediatamente antes de tocar el suelo? 2. Calcula la cantidad de movimiento y la energía cinética de un automóvil de 2400 lb que avanza en dirección hacia el norte a 55 mi/h. 3. Un camión de 2500 kg que viaja a 40 km/h golpea una pared de ladrillo y se detiene en 0,2 s. a) ¿Cuál es el cambio en su cantidad de movimiento? b) ¿ Cuál es el impulso? C) Cual es la fuerza media sobre la pared durante el choque? 4. ¿Cuál es la cantidad de movimiento de una bala de 3 gramos que se mueve a 600 m/s en una dirección de 30 grados por encima de la horizontal? ¿Cuáles son las componentes horizontal y vertical de esa cantidad de movimiento? 5. Una pelota de beisbol de 0,2 kg lanzada hacia la izquierda a 20m/s es impulsada en la dirección contraria a 35m/s al ser golpeada por un bate. La fuerza media sobre la pelota es de 6400 N. ¿Cuánto tiempo estuvo en contacto con el bate? 6. Una niña de 20 kg y un niño en patines están descansando parados frente a frente. Se niña empujan entre ellos lo más fuerte que pueden y el niño se mueve hacia la izquierda con una velocidad de 2m/s, mientras que la niña se mueve a la derecha con una velocidad de 3m/s. ¿Cuál es la masa del niño? 7. La masa de un carrito de juguete es del triple de la masa de otro carrito y están unidos en su parte trasera por una cuerda y un resorte comprimido. Cuando el resorte se rompe, el coche que tiene masa m se mueve hacia la izquierda a 6 m/s. ¿ Cuál es la velocidad impartida al carrito de juguete? 8. Una persona de 65 Kg se encuentra parada sobre una plataforma de hielo sin fricción arroja un balón de futbol americano hacia adelante con una velocidad de 12 m/s. Si
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CENTRO EDUCATIVO SAGRADA FAMILIA DE NAZARETDEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES
FÍSICA GRADO DÉCIMOIMPULSOS, CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y M.C.U
1. Una llave de tuercas de 0,5 kg cae desde una altura de 10 metros. ¿Cuál es su cantidad de movimiento inmediatamente antes de tocar el suelo?
2. Calcula la cantidad de movimiento y la energía cinética de un automóvil de 2400 lb que avanza en dirección hacia el norte a 55 mi/h.
3. Un camión de 2500 kg que viaja a 40 km/h golpea una pared de ladrillo y se detiene en 0,2 s. a) ¿Cuál es el cambio en su cantidad de movimiento? b) ¿ Cuál es el impulso? C) Cual es la fuerza media sobre la pared durante el choque?
4. ¿Cuál es la cantidad de movimiento de una bala de 3 gramos que se mueve a 600 m/s en una dirección de 30 grados por encima de la horizontal? ¿Cuáles son las componentes horizontal y vertical de esa cantidad de movimiento?
5. Una pelota de beisbol de 0,2 kg lanzada hacia la izquierda a 20m/s es impulsada en la dirección contraria a 35m/s al ser golpeada por un bate. La fuerza media sobre la pelota es de 6400 N. ¿Cuánto tiempo estuvo en contacto con el bate?
6. Una niña de 20 kg y un niño en patines están descansando parados frente a frente. Se niña empujan entre ellos lo más fuerte que pueden y el niño se mueve hacia la izquierda con una velocidad de 2m/s, mientras que la niña se mueve a la derecha con una velocidad de 3m/s. ¿Cuál es la masa del niño?
7. La masa de un carrito de juguete es del triple de la masa de otro carrito y están unidos en su parte trasera por una cuerda y un resorte comprimido. Cuando el resorte se rompe, el coche que tiene masa m se mueve hacia la izquierda a 6 m/s. ¿ Cuál es la velocidad impartida al carrito de juguete?
8. Una persona de 65 Kg se encuentra parada sobre una plataforma de hielo sin fricción arroja un balón de futbol americano hacia adelante con una velocidad de 12 m/s. Si la persona se mueve hacia atrás a una velocidad de 34 cm/s. ¿ Cuál es la masa del balón?
9. Un camión de 200 kg que viaja a 10 m/s choca contra un automóvil de 1200 kg que inicialmente estaba en reposo. ¿ Cuál es la velocidad común después del choque si ambos se mantienen juntos? ¿ Cuál es la perdida en términos de energía cinética?
10. Una pelota está unida al extremo de una cuerda de 1,5 metros y gira en círculos con rapidez constante de 8 m/s. ¿ Cuál es la aceleración centrípeta?
11. Cuáles son el periodo y la frecuencia de rotación de la pelota descrita en el anterior problema?
12. Un objeto gira describiendo un círculo de 3 metros de diámetro con una frecuencia de 6 rev/s. Determina el periodo de revolución, la rapidez lineal y la aceleración centrípeta.
13. Un niño de 20 kg se desplaza en círculos a 16 m/s sobre una pista de 16 metros de radio, en uno de los juegos mecánicos de una feria. ¿Cuál es la fuerza resultante sobre el niño?
14. Una piedra de 3kg , atada a una cuerda de 2 metros, oscila describiendo un circulo horizontal, de manera que completa una revolución en 0, 3 segundos. ¿ Cuál es la
fuerza centrípeta sobre la piedra? ¿ Se ejerce sobre ella alguna fuerza que la impulse hacia afuera?
15. Un objeto de 5 kg oscila describiendo un círculo horizontal con una rapidez de 30 m/s. ¿Cuál es le radio de su trayectoria si la fuerza centrípeta es de 2000 N?
16. Una camisa mojada de 500 gramos gira contra la pared interna de una máquina lavadora. A 300 rpm. El diámetro del tambor giratorio es de 70 cm. ¿ Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza resultante sobre la camisa?
17. En un día lluvioso, el coeficiente de fricción estática entre los neumáticos y la carretera es de solo 0,4. ¿Cuál es la rapidez máxima a al que puede transitar un automóvil en una curva de 80 metros de radio?
18. Calcule el ángulo de peralte óptimo para que el automóvil transite por la curva descrita en el anterior problema anterior sin derrapar.
19. Un autobús toma una curva de 120 metros de radio con una rapidez de 96 km/h. Si ésta es la rapidez a la que comienza a derrapar, ¿ Cuál es el coeficiente de fricción estática entre los neumático y la carretera?
20. Halla el coeficiente de fricción estática necesario para mantener un movimiento a 20m/s en una curva cuyo radio es de 84 metros.
21. Se ha encontrado que el ángulo de peralte óptimo para una curva de 20 metros de radio es de 28 grados. ¿Para que rapidez fue proyectado este ángulo?
22. En un camino de 9 metros de ancho hay una curva de 96 metros de radio. ¿ Cuánto más alto debe estar el borde externo respecto al interno para que un automóvil pueda transitar por la curva a la rapidez óptima de 40 km/h?
Ulpiano Lara CristanchoProfesor de Matemáticas y Física
