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TALLER DE FÍSICA 1) Una pelota de béisbol de 0.2 kg lanzada hacia la izquierda a 20 m/s sale en dirección contraria a 35 m/s al ser golpeada por un bate. La fuerza promedio en la pelota es de 6400 N. ¿Cuánto tiempo tuvo contacto con el bate? R/ GRÁFICA

Si consideramos un sistema de referencia positivo hacia la derecha, la pelota tiene velocidad negativa cuando va hacia la izquierda y positiva después de ser bateada. La cantidad de movimiento de la pelota antes de ser golpeada es: P (antes) = m.v P (a) = 0,2kg. (-20m/s) P(a) = -4kg.m/s.

Después de ser bateada, la cantidad de movimiento es: P(después) = m.v P(d) = 0,2kg. (35m/s) P(d) = 7 kg.m/s . La variación de la cantidad de movimiento es:

ΔP = P(d) - P(a)

ΔP = (7kg.m/s) - (-4kg.m/s)

ΔP = 11 kg.m/s El impulso que recibe es igual a esa variación:

Impulso = ΔP Δt = ΔP/F Δt = (11kg.m/s) / (6400 N) Δt = (11kg.m/s)/ (6400 kg.m/s2). Δt =0.00171s ≈ 1,72 m/s.

9.10 un jugador de golf golpea una pelota de 46 grs. con una velocidad inicial de 50 m/s a 30º. ¿Cuáles son los componentes "horizontales" y "verticales" de la cantidad de movimiento que se le imparte a la pelota? R/ la cantidad de movimiento es la velocidad adquirida por la masa. Es decir que 46grs= 0,046 0,046x 50 a 30º =2,3. H = 2.3 * cos 30º = 1.99 kg.m/s. V = 2.3 * sen 30º = 1.15 kg.m/s. 9.11 La Superficie del Palo de Golf del Problema Anterior está en contacto con la pelota durante 1.5 Seg. ¿Cuáles Son Las Componentes Horizontal y Vertical de la Fuerza Promedio Sobre la Pelota? R/ la fuerza es: F. h = 1.99 / 1.5 = 1.32667 N. F .v = 1.15 / 1.5 = 0.766 N ≈ 766,67 N. 9.15 Un niño que pesa 20 kg está quieto en un carrito, cuando el niño salta hacia adelante a 2 m/s, el carrito es lanzado hacia atrás a 12 m/s ¿Cuál es la masa del carrito? R/ Se trata de un problema de conservación de la cantidad de movimiento, para calcular la masa del carrito. Al saltar, el niño ejerce en el carro un impulso igual que el que él obtiene, así que el carro se mueve en dirección opuesta. Como

inicialmente

está

en

Luego si n es el niño, y c el carrito: 0 = MnVn + Mc*Vc . Como Vc= -12m/s

reposo,

su

momento

lineal

es

0.

Vn=2m/s. Mn= 20

kg (el signo de Vc es opuesto al de Vn)

0 = MnVn + Mc*Vc 0 = 2*20 - Mc*12 ->Mc = 40/12 = 3,33 kg. Mc=3,33 kg.