Ing Sistemas de información UTN

1) En la figura se dan las masas y las velocidades de dos cuerpos inmediatamente antes y después de
que choquen. La velocidad de la masa mB es incógnita y debe determinarla. Desprecie el rozamiento
con el piso.
2) Un jugador de golf manda una bola de 0,10 kg desde un tee elevado, dándole una rapidez horizontal
inicial de 40 m/s. El palo y la pelota están en contacto durante 1ms. ¿Cuál es la fuerza media ejercida
por el palo sobre la pelota durante ese lapso
3) Un automóvil de masa m = 1500 kg avanza en dirección recta hacia la derecha con una rapidez de 15
m/s y al chocar contra una pared sale despedido hacia la izquierda con rapidez de 2,6 m/s. Si e1
choque dura 0,15 s, se pide:
a) El impulso debido a la colisión.
b) La fuerza promedio ejercida sobre el vehículo.
4) Una pelota con una masa de 100 g se deja caer desde una altura hi = 2 m, por encima del piso. Ésta
rebota verticalmente hasta una altura hf = 1,5 m, después de chocar contra el piso.
a) Calcular la cantidad de movimiento de la pelota inmediatamente antes y después de la colisión.
b) Determine la fuerza media ejercida por el piso sobre la pelota, suponiendo un tiempo de colisión
de10-2 s.
5) Un cañón de 3000 kg descansa sobre un estanque congelado. Se carga el cañón con un
proyectil de 30 kg y se dispara de manera horizontal. Si el cañón retrocede hacia la izquierda
con una velocidad de 1,8 m/s, ¿Cuál es la velocidad del proyectil del cañón, inmediatamente
después que sale del cañón?
6) Un hombre que pesa 80 kgf, se encuentra de pie en uno de los extremos de una plancha de
3,6 m de longitud y 16 kgf de peso. La plancha descansa sobre una superficie helada y no hay
roza- miento entre el hielo y la plancha. El hombre marcha hasta el otro extremo de la
plancha. ¿Qué distancia recorrerá sobre el hielo?
7) Un automóvil "A" de masa 1800 kg se encuentra en reposo frente a un semáforo, en el
momento en que es colisionado por otro vehículo "B" de masa 900 kg. Los autos quedan
enredados después del choque. Se pide averiguar:
a) Si el vehículo "B" se movía a 20 m/s antes del encuentro, ¿cuál será la velocidad de ambos
autos, después de la colisión?
b) ¿Cuánta energía cinética se pierde en el choque?
8) Un objeto de 0,30 kg viaja con una velocidad de rapidez 2,0 m/s en la dirección positiva del eje
x y tiene una colisión frontal elástica con otro cuerpo en reposo de masa 0,70 kg localizado en
x = 0 m. ¿Cuál es la distancia que separa los cuerpos colisionados, 25 s después del encuentro?
9) Una bola de masa 7,5 kg se mueve con una velocidad de 6m/s y colisiona frontalmente con
otra bola estacionaria de 0,5 kg. Se pide:
a) ¿Cuáles son las velocidades de las bolas después del choque?
b) ¿Cuál es la cantidad de movimiento total después de la colisión?
10) Un bloque de masa m1 = 1,60 kg moviéndose hacia la derecha con una velocidad de 4,00 m/s
sobre un camino horizontal y sin fricción, choca contra un resorte sujeto a otro bloque de
masa m2 = 2,10 kg, que se desplaza hacia la izquierda con una velocidad de 2,50 m/s. El
resorte tiene una constante elástica de 600 N/m. Se pide:
a) En el instante que m1 se mueve hacia la derecha con una velocidad de 3,00 m/s, calcular:
i. La velocidad de m2.
ii. La distancia "x" que se acorta el resorte.
b) Encontrar la velocidad de m1 y la compresión del resorte en el instante que m2 está en
reposo.
11)
Un pez de 15,0 kg que nada a 1,10 m/s, de repente engulle un pez de 4,50 kg que estaba
estacionario. Desprecie los efectos de arrastre del agua. a) Calcule la velocidad del pez grande
inmediatamente después de haberse comido al pequeño. b) ¿Cuánta energía mecánica se disipó
durante esta comida?
12)
Santiago y Ramón están de pie, con una separación de 20,0 m sobre la resbalosa superficie
de un estanque helado. Ramón tiene una masa de 65,0 kg y Santiago de 90,0 kg. A medio camino entre
ellos está una botella de su bebida favorita. Los dos tiran de los extremos de una cuerda ligera que hay
entre ellos, con el objeto de llegar hasta dicha bebida.
a) Determine la coordenada del centro de masa del sistema.
b) Al tirar Ramón de la cuerda adquiere una rapidez de 0,70 m/s. ¿Qué rapidez adquiere Santiago?
c) ¿Quién llega primero a la bebida?
13)
Una bala de rifle de 8,00 g se incrusta en un bloque de 0,992 kg que descansa en una
superficie horizontal sin fricción sujeto a un resorte. El impacto comprime el resorte 15,0 cm La
calibración del resorte indica que se requiere una fuerza de 0,750 N para comprimirlo 0,250 cm
a) Calcule la velocidad del bloque inmediatamente después del impacto.
b)¿Qué rapidez tenía inicialmente la bala?
14)
En el centro de distribución de una compañía de
embarques, un carrito abierto de 50,0 kg está rodando hacia la
izquierda con rapidez de 5,00 m/s. La fricción entre el carrito y
el piso es despreciable. Un paquete de 15,0 kg baja,
deslizándose por una rampa inclinada 37º sobre la horizontal y
sale proyectado con una rapidez de 3,00 m/s. El paquete cae en
el carrito y siguen avanzando juntos. Si el extremo inferior de la
rampa está a una altura de 4,00 m sobre el fondo del carrito,
a) ¿qué rapidez tendrá el paquete inmediatamente antes de
caer en el carrito?
b) ¿Qué rapidez final tendrá el carrito?
1. Juan y Gilberto están parados en una caja en reposo en la superficie horizontal sin fricción
de un estanque congelado. La masa de Juan es de 75,0 kg, la de Gilberto es de 45,0 kg y la de la
ca- ja es de 15,0 kg. De repente, se acuerdan de que deben ir por un
cubo de agua, así que los dos saltan horizontalmente desde encima
de la caja. Inmediatamente después de saltar, cada uno se aleja de
la caja con rapidez de 4,00 m/s relativa a la caja. a) ¿Qué rapidez
final tiene la caja si Juan y Gilberto saltan simultáneamente y en la
misma dirección? b) ¿Cuál es la rapidez final de la caja si Juan salta
primero y Gilberto lo hace unos segundos después, en la misma dirección? c) ¿Qué rapidez final tiene la caja si Gilberto salta primero
y luego Juan, en la misma dirección? Sugerencia: utilice dos sistemas de referencia, uno fijo respecto al suelo y el otro sobre la caja.
UNIVERSIDADES/Física/Dinámica de los sistemas de masa/Ing Sistemas de información UTN.doc
4
Licenciada en Química Lucía Gutiérrez