FÍSIC 1 SECMCHOQUE 1 UNIVERSIDD DE VLPRÍSO FCULTD DE CIENCIS SERIE DE EJERCICIOS CENTRO MS, IMPULSO Y CNTIDD DE MOVIMIENTO 1.- Defina y/o explique los siguientes conceptos: a) Centro de asa c) Cantidad de oviiento b) Ipulso d) Conservación de la cantidad de oviiento. e) Choque elástico. 2.- Explique coo se relacionan los siguientes conceptos: a) Centro de asa y centro de gravedad b) Ipulso y cantidad de oviiento c) Conservación de la cantidad de oviiento y choque elástico. y 3.- Las tres barras delgadas de la figura son hoogéneas y unifores; en la intersección de las diagonales se encuentra una asa puntual según se uestra en la figura. Deterinar las coordenadas del centro de asa del sistea. {Rpta: X CM =L/2; Y CM = 4L/5} L,M L,3M 2M L,M x 4.- Un autoóvil de 1000 [Kg] avanza a lo largo de una autopista recta a 10[/s]. Otro autoóvil, de asa 2000[Kg] y velocidad de 20[/s] se encuentra a 30() por delante del priero. Hállense: a) La posición del centro de asa de abos autoóviles. b) Velocidad del centro de asa. c) El oento lineal total. 5.-Una granada es lanzada con un ángulo de inclinación (sen = 3/5) respecto a la horizontal, y con V 0 = 450[/s]. En el punto ás alto de la trayectoria la granada explota, fracturándose en dos trozos de igual asa. Uno de los fragentos cae verticalente. Deterinar la distancia horizontal, respecto del lugar de lanzaiento, donde cae el segundo. Toe g 10[/s 2 ] 6.- Una pelota de tenis se aproxia horizontalente a la raqueta de un jugador a 10[/s]. Después de golpeada la velocidad es v 17ˆ i 10 ˆj s La pelota tiene 0,06 [Kg] de asa y está en contacto con la raqueta durante 0,1(s). Qué fuerza edia actuó sobre la pelota en agnitud y dirección.. S.M.. 1 12/10/10
FÍSIC 1 SECMCHOQUE 2. 7.- Las dos barras delgadas de la figura son hoogéneas y unifores de asa despreciables y en sus extreos se encuentran asas puntuales, según se uestra en la figura. Deterinar las coordenadas del centro de asa del sistea. y b a a 2 x 3 8.- Dos asa 1 y 2 cada una de 2[Kg] de asa, chocan en ausencia de fuerzas externas. ntes del choque las velocidades son V01 15 î 30ĵ; V20 10î 5ĵ después del choque 5î 2ĵ todas ellas en [/s].deterinar. y la V 1f variación de la energía cinética durante el choque 9.- Un bloque de 200[gr] de asa desliza con una velocidad de 20[/s] sobre una superficie horizontal lisa, choca de frente, en coalición perfectaente elástica, con un bloque de asa "" que se encuentra inicialente en reposo. Después del choque, la velocidad del bloque de 200[gr] es 4[c/s] en la isa dirección de su velocidad inicial. Hállese a) la asa "", y b) su velocidad después del choque. V 2 f 10.- l explotar una caldera en reposo se fragenta en tres trozos. Dos de ellos, de igual asa se separan en direcciones perpendiculares entre sí, con la isa agnitud de la velocidad de 30[/s]; el tercer trozo tiene una asa tres veces de la cada uno de al os prieros. Deterinar la agnitud y dirección de la velocidad. {Rpta. 14,1[/s] 11.- Una bala de rifle de 10(gr) de asa es disparada con una velocidad de 800(/s) contra un péndulo balístico de 5(Kg), suspendido de una cuerda de un 1() de longitud. Calcúlese: a) La altura vertical alcanzada por el péndulo. b) Energía cinética inicial de la bala c) Energía cinética del proyectil y el péndulo después de que aquél haya quedado incrustado en este. L v h S.M.. 2 12/10/10
FÍSIC 1 SECMCHOQUE 3 12.- Un bloque de 0,2[Kg] se coloca en el extreo de un resorte no estirado para el cual k = 2000[N/].Se dispara una bala de 40[gr] contra el bloque. La bala se aloja en el bloque y este coprie el resorte una distancia de 10[c]. Cuál fue la rapidez de la bala? Ingnórese la fuerza de fricción entre el bloque y la esa. 13.- Una pelota es soltada en el punto que se uestra en la figura. Desliza a lo largo de un alabre sin fricción y choca con la pelota ". Si la coalición es perfectaente elástica, hállese la altura de la pelota después de la coalición y Toe 2 =. g 10[/s 2 ] 1,8[] 14.- Se dispara horizontalente una bala de 5,0(g) contra un bloque de adera de asa 1,5(Kg) inicialente en reposo sobre una superficie horizontal no lisa de =0,20. La bala queda alojada en el bloque, después del ipacto, este alcanza a recorrer una distancia de 1,0[] antes de volver a detenerse. Con g 10[/s 2 ] deterinar: a) La velocidad del bloque inediataente después del ipacto. b) La velocidad con que la bala incidió sobre el bloque. c) La pérdida porcentual de energía del sistea en el proceso de ipacto. 15.- Un trineo en fora de cajón, de asa 6[Kg] se desliza por hielo ( =0) con una rapidez de 9,0[/s] en el instante que se le deja caer un paquete de 12[Kg.] verticalente. Deterinar la nueva velocidad del sistea (trineo + paquete) y la variación de energía cinética del trineo. 16.- En la figura "" representa un disco sobre hielo que ipacta a un disco "" inicialente en reposo, después de la interacción el disco "" fora un ángulo de 30º con respecto V = 30[/s] de la dirección inicial y el disco "" un ángulo de 45º. Encuentre la velocidad de "" y de "" después del choque y deterine si el choque es o no elástico. Justifique sus respuestas. S.M.. 3 12/10/10 30º 45º
FÍSIC 1 SECMCHOQUE 4 17.- En la figura se representa una bola de pool oviéndose con velocidad V = 2,2[/s] le pega de refilón a V otra bola idéntica que esta en reposo. Después del choque se encuentra que una bola se está oviendo con una velocidad de 1,1[/s] en una dirección que hace un ángulo de 60º con la dirección original del oviiento. Calcular la agnitud y dirección de la velocidad de la otra bola. 60º x 18.- Una bala de asa 4[gr] es disparada horizontalente, atraviesa el prier bloque y queda incrustada en el 2º. Las asas y sus respectivas velocidades después del ipacto son: 1 = 1,0 [Kg], V 1 = 0.6[/s], 2 = 2,0 [Kg], V 2 = 1,2[/s]. Si no existe roce deterinar: M 1 M 2 M 1 V 1 V M 2 2 a) Velocidad de la bala inediataente después de atravesar 1 b) Velocidad con que fue disparada la bala y c) Variación de la energía cinética del sistea (bala + 1 + 2 ) en los dos choques. Rpta. 600[/s], 750[/s], -1123.4[J]: se pierde 99.9% de K 0 ) 19.- Un trineo en fora de cajón, de asa 6[Kg] se desliza por hielo con 9,0[/s] se le deja caer un paquete de 12[Kg] verticalente. Deterinar la nueva velocidad del sistea trineo ás paquete. (Rpta: 3.0[/s]) 20.- Un vagón de ferrocarril cargado, de asa total 36 toneladas, choca con otro carro detenido y abos siguen oviéndose acoplados. El 25% de la energía cinética inicial se disipa en fora de calor, ruido, vibraciones, deforaciones, etc. Deterinar la asa del vagón ipactado. (Rpta. 12 ton.) 21.- Los dos péndulos de la figura de asa "" y "2", tienen largos iguales L = 90[c], la asa "" es soltada desde la posición indicada. Si la coalición es totalente inelástica, y de uy corta duración, deterinar la altura áxia que asciende el sistea ( + 2) L 60º 2 h S.M.. 4 12/10/10
FÍSIC 1 SECMCHOQUE 5 22.- Un trozo de hielo de asa = 5[Kg] tiene una velocidad horizontal v = 1,0]/s] paralela al eje X, y choca con trozo de asa = 3,]Kg] que esta en reposo en una superficie helada sin fricción. Después del choque, la velocidad de (V `) = 1,0[/s]en una dirección que fora un ángulo =30º con respecto a la dirección inicial. Qué velocidad final tiene?. 23.-( 5.-) Una granada es lanzada con un ángulo de inclinación (sen = 3/5) respecto a la horizontal, y con V 0 = 450[/s]. En el punto ás alto de la trayectoria la granada explota, fracturándose en dos trozos de igual asa. Uno de los fragentos cae verticalente. Deterinar la distancia horizontal, respecto del lugar de lanzaiento, donde cae el segundo. Toe g 10[/s 2 ] 24.- Un patinador de hielo de 75[gr] que se ueve a 10[/s] choca contra un patinador estacionario de igual asa. Después del choque los dos patinadores se ueven coo uno sólo a 5[/s]. La fuerza proedio que un patinador huano puede experientar sin roperse un hueso es de 4500[N]. Si el tiepo de ipacto de 0,1[s]. Se rope algún hueso? 25.- Una bala de 12[gr] se dispara contra un bloque de adera de 100[gr] inicialente en reposo sobre una superficie horizontal. Después el bloque desliza 7,5[] antes de detenerse, Si entre el bloque y la superficie es de 0.65 Cuál es la velocidad de la bala ante del ipacto? 26.- En la figura en cierto instante los 3 carros se encuentran separados por una isa distancia d. Encontrar las velocidades finales después de los choque V 1 = 5[/s] 3[/s] -4[/s] 4 Kg 10 Kg 3 Kg d d 27.- En la figura P 1 = P 2. Encontrar V 1 y V 2 sabiendo que K = K/2 V 2 V 1 =10[/s] 1 1 P 1 P 2 2 2 V 2 S.M.. 5 12/10/10
FÍSIC 1 SECMCHOQUE 6 28.- Deterinar la velocidad de la bala para que M alcance justo el punto superior del rizo. Siendo V la velocidad de M y v la velocidad de después de la interacción y L longitud de la cuerda (radio). L v M v = v/2 29.- Sobre un saquito de arena de 4[Kg] de asa pendiente de un hilo se dispara un fusil cuya bala de asa 40[gr]. La bala atraviesa el saquito y recorre una distancia de 20[] antes de pegar en el suelo a 1,5[] por debajo del ipacto en el saquito. El saquito oscila experientando un desplazaiento vertical de 30[c]. Calcular la velocidad de la bala en el oento del ipacto. h 30.- Una bala de asa se k introduce en un bloque de adera de asa M que esta unido a un resorte de espiral de constante de recuperación k; por el ipacto se coprie el resorte una longitud x. Sabiendo que el M k coeficiente de rozaiento cinético entre el bloque y suelo es μ. Calcule en función de los datos la velocidad de la bala antes del choque. S.M.. 6 12/10/10