Presentacin de PowerPoint

CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Magnitud asociada a los cuerpos en movimiento de traslacin

m= masa [Kg]v= velocidad [m/s]P= cantidad de movimiento [Kgm/s]Magnitud vectorial, producto de un escalar por un vector

El vector cantidad de movimiento tiene la misma direccin y sentido que el vector velocidad

IMPULSO

Cuando una fuerza acta sobre un cuerpo durante un breve intervalo de tiempo t; dado por la expresin :

F= Fuerza [N]t= intervalo de tiempo [s]I= Magnitud del impulso [Ns]Magnitud vectorial; cuya direccin y sentido es el mismo de la fuerza aplicada

Cuando se aplica un impulso a un objeto se producen Variaciones en la velocidad de un objeto, por lo tanto, variaciones de la cantidad de movimiento

Se puede demostrar que

El rea bajo la curva en el grafico F(t) me entrega el impulso

EJEMPLOUn automvil de 1500 Kg tiene una rapidez de 10 m/s hacia la izquierda, choca contra un muro y retrocede con una rapidez de 2 m/s hacia la derecha. Si la colisin dur 0,02 seg. Determine:

El impulso que recibe el autoLa fuerza aplicada sobre el auto

CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

1.- SISTEMA: Cuerpo o grupo de cuerpos sobre el cual fijamos nuestra atencin con el fin de estudiarlo

2.- CANTIDAD DE MOVIMIENTO TOTAL: Suma vectorial de las cantidades de movimiento de cada cuerpo de un sistema3.- TIPOS DE FUERZA

FUERZA INTERNAFUERZA EXTERNASi una partcula de un sistema ejerce una fuerza sobre otra partcula que tambin pertenezca al mismo sistemaSi la fuerza que acta sobre una partcula de un sistema la ejerce un agente externo (que no pertenece al sistema)

CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

EJEMPLO 1: Sistema Bala+RifleEn un sistema donde solo actan fuerzas internas, la cantidad de movimiento total de un sistema siempre se conserva , antes y despus de una interaccin

EJEMPLO 2

En todos los ejemplos anteriores se cumple la conservacin de la cantidad de movimiento

COLISION ELASTICAChocan sin sufrir deformacin ;ni generar calorEn una colisin perfectamente elstica Chocan y rebotanCOLISION INELASTICAChocan se deforman y generan calorEn una colisin perfectamente inelstica los objetos se unen y se mueven con una velocidad comnPor ejemplo, el choque de dos bolas de billarEl choque de una pelota de tenis con un muroEJEMPLO 1La figura muestra dos bloques A y B unidos por un resorte de masa despreciable. Las masas de los bloques son mA=6 Kg y mB=9 Kg. Al soltar el sistema el bloque B adquiere una velocidad de 2 m/s hacia la derecha. Qu velocidad adquiere el bloque A?

(todas las fuerzas externas se anulan: pesos, fuerza Normal, fuerza aplicada las manos)

EJEMPLO 2Una persona sostiene un rifle de 3 Kg cuando dispara una bala de 5 gr con una velocidad de 300 m/s. Determina la velocidad de retroceso del rifle

EJEMPLO 3Dos carritos A y B, de modo que B est inicialmente en reposo y A se le aproxima con una rapidez de 4 m/s, tal como ilustra la figura. Si la masa de A es de 3 kg y la de B 2 kg, con qu rapidez se quedar moviendo el conjunto cuando el clavo se entierre en el corcho y ambos carros se muevan unidos?

EJEMPLO 4

Una esfera A de 5 Kg se mueve hacia la derecha con una rapidez de 6 m/s; choca con otra esfera B de 4 Kg que se encuentra en reposo. Luego del choque la esfera A adquiere una rapidez de 2 m/s hacia la derecha. Determina la velocidad de la esfera B

EJERCICIOS

1.- Dos cuerpos A y B , de 8 y 4 kg de masa se mueven en la misma direccin, pero sentido contrario, con velocidades de 11 y 7 m/s, respectivamente. Suponiendo que chocan de frente, con qu velocidad continan si sabemos que continan movindose juntos? (5 m/s)

2.- Una esfera de 200 g que se mueve con la velocidad de 60 m/s alcanza y choca a otra esfera de 400 g que se mueve en sentido contrario con una velocidad de 20 m/s. Despus del impacto la primera esfera sigue la misma direccin con la velocidad de 10 m/s Con qu velocidad sigue la otra? (5 m/s)

3.- Un arquero de 60 kg esta de pie en reposo sobre hielo sin friccin y dispara una flecha de 0,5 kg horizontalmente a 50 m/s Con que velocidad el arquero se mueve sobre el hielo despus de disparar la flecha?

4.- Para la situacin de la figura, Qu velocidad adquiere el bloque de masa m, luego de cortarse la cuerda?

5.- Un camin vaco de 15 ton marcha por una carretera horizontal a una velocidad constante de 5 m/s cuando, de repente, cae verticalmente sobre l 5 ton de carbn. Hallar la velocidad del camin con su carga

EJERCICIOS1.- Las masas de las esferas de la figura son mA=2 Kg y mB=1 Kg. Si el choque es inelstico. Determina la velocidad luego del choque

2.- Una pelota de tenis de 200 gramos se mueve con una velocidad de 21 m/s, hacia la derecha,. Despus de ser golpeada por el tenista la pelota adquiere una velocidad de 38 m/s en sentido contrario. Si la fuerza aplicada por el tenista es de - 8600 N. Cunto tiempo duro el contacto entre la pelota y la raqueta?

3.- Un vagn de 30 toneladas avanza a 1 m/s hacia la derecha y choca con otro vagn de 20 toneladas que est en reposo:

Si ambos vagones se mueven juntos despus del impacto Con qu velocidad lo hacen?Si luego del impacto se mueven separadamente y el ms pesado reduce su velocidad a 0,4 m/s Qu velocidad adquiere el ms liviano?

204.- Una bola de billar se mueve a 0,8 m/s hacia la derecha y choca con otra de igual masa, que se mueve a 0,6 m/s en el mismo sentido. Despus del impacto la primera bola continua en el mismo sentido a 0,5 m/s. Con qu rapidez se mueve la otra?

5.- Una bala de 40 gramos, desplazndose a 600 m/s hacia la derecha se incrusta en un trozo de madera de 3,2 Kg, quedando incorporada a l. Qu velocidad adquiere el trozo de madera si inicialmente estaba en reposo?

6.- Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota de 0,6 Kg con una velocidad inicial de 2,5 m/s. Determina:

Cantidad de movimiento inicialCantidad de movimiento en el punto ms alto de la trayectoriaEl impulso que detuvo a la pelota

7.- Una bala de 40 gramos, desplazndose a 600 m/s hacia la derecha se incrusta en un trozo de madera de 3,2 Kg, quedando incorporada a l. Qu velocidad adquiere el trozo de madera si inicialmente estaba en reposo?

8.- Una pelota de 100 gramos se desplaza a 10 m/s hacia la derecha, cuando es golpeada por un jugador, saliendo en sentido contrario pero a 15 m/s. Si la duracin del golpe fue de 0,01 s. Determina la fuerza aplicada

9.- Una esfera A de 0.5 kg de masa se desliza y choca con otra esfera B en reposo que tiene una masa de 1.5 kg, quedando unida a sta. Si la rapidez de la esfera A antes del impacto es vo, qu rapidez tendrn ambas esferas unidas?

10.- El pez mayor tiene 5 kg de masa y nada a 1 m/s hacia el otro, cuya masa es de 1 kg, cul ser la velocidad del pez mayor inmediatamente despus de su bocado?

11.- Un pez de 5 kg nada a 1 m/s cuando se traga a un distrado pez de 1 kg que a su vez nada en sentido contrario, a una velocidad que hace que los dos peces queden parados inmediatamente despus del bocado. Cul es la velocidad del pez pequeo antes de que se lo traguen?

12.- Una locomotora tiene cuatro veces la masa de un furgn de carga. Si la locomotora se mueve a 2 m/s y choca contra un furgn que inicialmente est en reposo, con qu rapidez siguen rodando los dos despus de acoplarse?

13.- Un automvil choca contra un muro a 25 m/s, y se detiene en 0,1 s Qu fuerza aplica el muro?