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7/21/2019 Capitulo5 Pdfmomentolinealalumnos 091125153451 Phpapp01

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IMPULSO Y CANTIDAD DE

MOVIMIENTO

En cul de las dos situaciones la persona presenta

mayor cantidad de movimiento (momento)? Porqu?

23/11/2009 12:33 1FLORENCIO PINELA - ESPOL


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Si la roca y el joven tienen el mismo

momento alcanzar la roca al joven?

a) SI

b) NO

c) No, debido a que

estn separados la

misma distancia

d) Depende de la

inclinacin del plano

PRE-VUELO 1



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MOMENTO LINEAL O CANTIDAD DE

MOVIMIENTO

El momento lineal es una cantidad vectorial

que se define como el producto de la masa del

objeto por su velocidad.

La direccin del momento es por definicin la

misma que la velocidad del objeto.

p mv



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Si la roca y el joven

tienen el mismo

momento alcanzar la

roca al joven?

Cul de las siguientes dos

situaciones representa un

mayor momento? Porqu?

p mv



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El camin de la figura tiene una masa de 7000 kg y se

mueve con una rapidez de 80 km/h. Si el auto tiene una

masa de 1000 kg, a qu rapidez se debera mover para que

tenga la misma cantidad de movimiento del camin?



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Pre-vuelo 2

Is it possible for a system of two objects to have zero total

momentum while having a non-zero total kinetic energy?

1. YES

2. NO

If two blocks attached by a spring at rest push off of eachother, the total momentum will be zero because they go inopposite directions. But the kinetic energy will not bezero since they are now moving.



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Cambio de momento (p)El cambio en el momento es dado por la diferencia de

los momentos de la partcula.

Se entiende por cambio, la diferencia entre elmomento final y el momento inicial.

final inicialp p p

final inicialp mv mv

( )final inicialp m v v



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Aqu, el vector suma es cero, pero el vector diferencia, o

cambio en el momento no lo es.

Cunto vale el cambio de momento de la

esfera al chocar con la pared, si rebota con

la misma rapidez?

2 1p p p

2 2 1 1 2p m v m v mv

Las esferas se han

desplazado por

conveniencia8FLORENCIO PINELA - ESPOL


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PRE-VUELO 3

Two identical balls are dropped from the same height onto the floor. In

each case they have velocity v downward just before hitting the floor. In

case 1 the ball bounces back up with the same velocity , and in case 2 theball sticks to the floor without bouncing. In which case is themagnitude of the impulse given to the ball by the floor thebiggest?

A. Case 1

B. Case 2

C. The same Bouncing Ball

|I| = | p|

= |mvfinalm vinitial|

= |m( vfinal-vinitial)|

= 2 m v

Sticky Ball

|I| = | p|

= |mvfinalm vinitial|

= |m( 0-vinitial)|

= m v

vfinal

vinicial


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PRE-VUELO 4

In both cases of the above question, the direction of theimpulse given to the ball by the floor is the same. What

is this direction?

A. Upward

B. Downward

time

correcta



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IMPULSO

I m v F t

F: Fuerza actuando sobre el objeto.

t: tiempo que la fuerza est en contacto23/11/2009 12:33 11FLORENCIO PINELA - ESPOL


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Newton's Laws in Action

Momentum transfer from the bat to the ball is

well described by Newton's Laws of Motion



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PLIC CIONES DEL IMPULSO

El impulso

entregado a losgases tiene lamisma magnitud ydireccin contrariaal entregado a la

turbina o cohete.23/11/2009 12:33 13FLORENCIO PINELA - ESPOL


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Hacer las prcticas deportivas

ms eficientes.



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Cmo se comparan el impulso sobre el vehculo?

A. Es mayor al chocar con la pared slida.B. Es mayor al chocar con el resorte.

C. Es igual en los dos casos.


Dos vehculos idnticos viajan con la misma velocidad e

impactan; uno sobre una pared slida y el otro sobre un

gran resorte, en ambos casos el vehculo llega al reposo

luego de colisionar.


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Cmo se comparan la FUERZA sobre el vehculo?

A. Es mayor al chocar con la pared slida.B. Es mayor al chocar con el resorte.

C. Es igual en los dos casos.


Dos vehculos idnticos viajan con la misma velocidad e

impactan; uno sobre una pared slida y el otro sobre un

gran resorte, en ambos casos el vehculo llega al reposo

luego de colisionar.


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What advantages do air bags and seatbelts

offer to the occupants of a car?

I F t

I

F

t

Independiente el tipo desuperficie con la que se choque

el impulso ser el mismo!!!

si el impulso es el mismo,

por qu las bolsas de airepueden salvar vidas?



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EL IMPULSO Y EL MOMENTO LINEAL

Sea F la fuerza neta actuando sobre el bloque de masa m.

vF m Segunda Ley de Newton

t

vmtF

Se define el impulso como el producto de la fuerza que

acta sobre un cuerpo multiplicada por el tiempo que sta

se encuentra en contacto.

El impulso es igual al cambioen la

cantidad de movimiento de un cuerpo



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Pero resulta que los casos ms

interesante son aquellos en donde

la fuerza que acta sobre el

cuerpo no se mantiene constantedurante el tiempo de contacto.

Impulso de una

fuerza constante

Impulso de una

fuerza variable

ImpulsoI F t



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Ajuste de la fuerza

(a)Si la bola se detiene rpidamente

(pequeot), la fuerza de impulso es

grande. El cambio en el momento es el

mismo

(b)Incrementando el tiempo de contacto (t

grande) moviendo la mano junto con la

bola, reduce la fuerza de impulso. El

cambio en el momento es el mismo

vmtF

El impuls o es ig ual al camb io en

el mom ento del cuerpo !



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A ball (mass 1.0 kg) is initially moving to the left at 30 m/s.

After hitting the wall, the ball is moving to the right at 20 m/s.

What is the impulse of the net force on the ball during its

collision with the wall?

1. 50 kg m/s to the right

2. 50 kg m/s to the left

3. 10 kg m/s to the right

4. 10 kg m/s to the left

5. none of the above



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You drop an egg onto 1) the floor

2) a thick piece of foam rubber. In both

cases, the egg does not bounce.In which case is the impulse greater?

A) Floor

B) Foam

C) the same

In which case is the average force greater

A) Floor

B) Foam

C) the same

ACTIVIDAD

I = P

Same change in

momentum

p = F t

F = p/ t

Smaller t = large F

23/11/2009 12:3322

FLORENCIO PINELA - ESPOL


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You are testing a new car (which has only crash test dummies on

board). Consider two ways to slow the car from a speed of

90 km/h (56 mi/h) to a complete stop:

(i) You let the car slam into a wall, bringing it to a sudden stop.

(ii) You let the car plow into a giant tub of gelatin so that it

comes to a gradual halt.

In which case is there a greater impulse of the net force on the

car?1. in case (i)

2. in case (ii)

3. the impulse is the same in both cases

4. not enough information given to decide



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A 3.00-kg rifle fires a 5.00-g bullet at a speed of 300 m/s.

Which force is greater in magnitude:

(i) the force that the r i f le exerts on the bullet; or

(ii) the force that the bulletexerts on the rifle?

1. the force that the rifle exerts on the bullet

2. the force that the bullet exerts on the rifle

3. both forces have the same magnitude

4. not enough information given to decide



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Fred (75 kg) and Jane (50 kg) are on skates facing each other. Jane thenpushes Fred w/ a constant force F = 45 N for a time t = 3 seconds.Who will be moving fastest at the end of the push?

A) Fred B) Same C) Jane

Fred

F = +45 N (positive direct.)

I = +45 (3) N-s = 135 N-s

= p

= mvf mvi

/m = vf- vi

vf= 135 N-s / 75 kg= 1.8 m/s

Jane

F = -45 N Newtons 3rd law

I = -45 (3) N-s = -135 N-s

= p

= mvf mvi

/m = vf- vi

vf= -135 N-s / 50 kg= -2.7 m/s

Note: Pfred + Pjane = (1.8) 75 + (-2.7) 50 = 0!


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Momentum is Conservedpara un sistema aislado

F=0

Momentum is Conserved meaning it can

not be created nor destroyed

Can be transferred

Total Momentum does not change with time.

This is a BIG deal!



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23/11/2009 12:33FLORENCIO PINELA - ESPOL 27

CONSERVACIN DEL MOMENTO LINEAL

EN UN SISTEMA AISLADO DE FUERZASEXTERNAS EL MOMENTO LINEAL DE UNSISTEMA SIEMPRE SE CONSERVA.

AISLADO DE FUERZAS EXTERNAS

SIGNIFICA QUE LA FUERZA NETA QUE ACTUA

SOBRE EL SISTEMA VALE CERO


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maFneta

t

vmFneta

t

vvmF oneta

)(oneta

vvmtF

)(0 ovvm

Si el sistema est aislado de fuerzas externas!

ovmvm

opp

EL MOMENTO FINAL ES IGUAL ALMOMENTO INICIAL



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Suponga que usted se mueve con un vagn lleno de

mangos y sobre una superficie horizontal sin rozamiento

a una determinada velocidad. Considere que usted

comienza a lanzar los mangos fuera del vagn.

Qu le pasar a la velocidad con que se mueve el

vagn?

A. Depende de la direccin en que se

lancen los mangos.

B. El vagn aumentar su velocidad.

C. El vagn disminuir su velocidadD. El vagn mantiene su velocidad.



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23/11/2009 12:33 FLORENCIO PINELA - ESPOL 30

Suponga que la persona de la figura se encuentra sobre

una patineta en un piso sin friccin. La masa de la

persona y la patineta es de 80 kg. Si la persona lanza

horizontalmente un objeto de 1 kg con una rapidez de 20

m/s. Qu velocidad adquiere la persona?

Antes. Despus.

V v
http://www.doslourdes.net/n%EA%AD%A5ro_1.pdfhttp://www.doslourdes.net/n%EA%AD%A5ro_1.pdfhttp://www.doslourdes.net/ISAtren.htm


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Ejemplo: Suponga que la persona se encuentra sobre una

superficie sin friccin (aislado de fuerzas externas) Si la bola

tiene una masa de 500 gramos y la persona una masa de 70 kg.

Determine la velocidad de la persona despus de atrapar la bolasi sta tiene una rapidez de 90 km/h



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Ejemplo: Suponga que la persona se encuentra sobre una superficie sin

friccin (aislado de fuerzas externas) Si la bola tiene una masa de 500

gramos y la persona una masa de 70 kg. Determine la velocidad de la

persona despus de atrapar la bola si sta tiene una rapidez de 90 km/h


Antes.Despus.


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Pantes= pdespus

Pbola= p(bola+persona)

( )mv M m V

0,590 / 3, 6 0,18 /

70,5

mV v V x m s

M m

v

V



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Transferencia de momento?

Cul sera la velocidad del bloque luego que la bala loatraviesa, considere que no hay rozamiento? Mbloque=2 kg,

mbala=20 g.



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Cul sera la velocidad del bloque luego que la bala lo atraviesa,

considere que no hay rozamiento? Mbloque=2 kg, mbala=20 g.



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antes bala balap m v despues bala bloquep p p

antes despuesp p

400(0, 02) 300(0, 02) 2( )

400(0, 02) 300(0, 02) 1 /2

V

V m s



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Cunto subirn sobre el plano?

Si los bloques quedan unidos despus de lacolisin. A qu altura llegarn sobre el plano

inclinado sin friccin?



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23/11/2009 12:33FLORENCIO PINELA ESPOL 38

FIN DE ESTA UNIDADAl chocar la mosca.

a)quin experimenta mayor

impulso?b)mayor aceleracin?

A) La mosca

B) El auto

C) Igual en los dos

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