FÍSICA DÉCIMO

INSTITUCIÓN EDUCATIVA FRAY PLÁCIDO Educación para la Ciencia el Trabajo y el Desarrollo Personal

GRADO DÉCIMO

Docente: Sandra Chamorro

GUÍA DE CONTENIDO Nº 3: TERCERA LEY DE NEWTON Propósitos

Reconoce los sistemas de propulsión. Identifica la tercera ley de Newton en las

interacciones dadas. Establece relaciones entre la conservación del

momento lineal y el impulso en sistemas de objetos.

Fase Afectiva

Ó

Propulsión a chorro: procedimiento para que un avión, proyectil, cohete, etc., avance en el espacio por efecto de la reacción producida por la descarga de un fluido que es expulsado por la parte posterior a gran velocidad.

The Expeditionary Fighting Vehicle (EFV)

Transbordador Espacial Atlantis

Armadillo Aerospace

Propulsión espacial

Jet Pack

Camión más rápido del planeta

V = 600 km/h

Jet Truck

Los sistemas de propulsión como el empleado para producir el movimiento de los cohetes son una aplicación del principio de acción y reacción. En este caso, los gases que escapan del combustible quemado son expulsados por la parte posterior del cohete y, en consecuencia, el cohete experimenta aceleración hacia adelante debida a la fuerza que ejercen los gases expulsados.

Pero, ¿por qué un cohete se puede mover sin la interacción de cuerpo alguno? Supongamos que el cohete inicialmente se encuentra en reposo, entonces la cantidad de

movimiento total del sistema es igual a cero. Una vez en movimiento, la cantidad de movimiento de los gases que escapan es igual a la cantidad de movimiento del cohete, aunque opuesta.

Cuando el cohete expulsa los gases, además de recibir aceleración por efecto de la fuerza que le ejercen los gases, disminuye su masa, lo cual contribuye a que experimente un aumento en la rapidez.

En síntesis, en el movimiento de los cohetes se conjugan dos factores: el primero es la fuerza que ejercen los gases expulsados, la cual es reacción a la fuerza que la nave les ejerce al expulsarlos. El segundo factor es la continua disminución de la masa, lo cual aumenta su rapidez.

En el despegue de un cohete, los gases son expulsados a miles de metros por segundo. Algunos cohetes se denominan cohetes de múltiples etapas, debido a que en su trayecto, se despojan de algunas partes. En consecuencia, su masa disminuye significativamente aumentando de esta manera su rapidez.

Fase Cognitiva

En la naturaleza, las fuerzas no se presentan solas, sino que forman parte de un sistema de pares de fuerzas que actúan simultáneamente.

Tercera Ley de Newton

Fuerza del cohete sobre

los gases

Fuerza de los gases sobre

el cohete

FÍSICA DÉCIMO

Por ejemplo, un niño que se desliza sobre unos patines, ejerce una fuerza con sus manos sobre una pared y como consecuencia de ello, el niño se separa de la pared. Esto sucede debido a que la fuerza aplicada por el niño, genera otra fuerza contraria a la que aplicó sobre la pared, como se observa en la figura. Para explicar situaciones como la descrita enunciamos la tercera ley de Newton o principio de acción y reacción. “Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste aplica otra fuerza igual pero de sentido contrario sobre el primero. A la primera se la denomina acción y a la segunda reacción”.

𝑭𝟏𝟐 = − 𝑭𝟐𝟏

F12: Fuerza que el cuerpo 1 ejerce sobre el cuerpo 2 F21: Fuerza que el cuerpo 2 ejerce sobre el cuerpo 1 Es importante tener en cuenta que las fuerzas de acción y reacción se aplican sobre cuerpos distintos. Así, en el ejemplo del niño sobre patines, si consideramos que la acción es la fuerza ejercida por el niño sobre la pared, la reacción es la fuerza ejercida por la pared sobre el niño, lo cual ocasiona que este se desplace.

Las fuerzas de acción y reacción se manifiestan en la naturaleza, por ejemplo algunos animales como los calamares o los pulpos que se desplazan cuando lanzan desde el interior de su cuerpo un líquido (tinta). Estos animales al expulsar la tinta ejercen fuerza sobre el líquido y, en consecuencia, por el principio de acción y reacción, el líquido ejerce fuerza sobre el animal, lo cual genera que este se desplace.

Cualquier cuerpo que se encuentre en las proximidades de la Tierra experimenta la fuerza de atracción que esta le ejerce, el peso. De acuerdo con el principio de acción y reacción, también el cuerpo ejerce una fuerza de igual intensidad y opuesta sobre la Tierra.

Esto significa que debido a la fuerza ejercida por el cuerpo, la Tierra experimenta aceleración, sin embargo no se percibe, puesto que de acuerdo con la segunda ley de Newton, un objeto de mayor masa experimenta menor aceleración que uno de menor masa cuando se les ejerce la misma fuerza. Puesto que la masa de la Tierra es muy grande (6,0 x 1024 kg), la aceleración que esta experimenta es mínima.

En síntesis, dos cuerpos que interactúan mutuamente ejercen fuerzas de igual intensidad pero opuestas, una de ellas la acción y la otra la reacción. Cualquiera de las dos corresponde a la acción o a la reacción. Por ejemplo, cuando una locomotora hala un vagón le ejerce fuerza y, en consecuencia, el vagón le ejerce una fuerza de igual intensidad y opuesta.

En este caso no podemos determinar cuál de las fuerzas es la acción y cuál es la reacción, ya que si consideramos que la fuerza que ejerce la locomotora es la acción, entonces la fuerza que ejerce el vagón es la reacción y si la fuerza que ejerce el vagón se considera como la acción, la fuerza que ejerce la locomotora es la reacción. Aunque las fuerzas de acción y reacción entre pares de cuerpos, son de igual intensidad y opuestas, no ocasionan que el conjunto esté en reposo o que se mueva con velocidad constante, ya que, cada una actúa sobre un cuerpo distinto y por tanto ninguno de los dos puede estar en reposo, a menos que existan otras fuerzas que contrarresten a las anteriores.

En Conclusión * Las fuerzas son la consecuencia de la interacción entre dos cuerpos, es decir, si solo existiera un cuerpo en el universo, no existieran las fuerzas. * Las fuerzas siempre aparecen de a pares, una sobre cada uno de los cuerpos que interactúan. * Las fuerzas de acción y reacción tienen siempre el mismo módulo y son de sentido contrario, sin embargo, jamás pueden ponerse en equilibrio entre sí, pues actúan en cuerpos diferentes y para que dos fuerzas iguales y de sentido contrario se equilibren deben actuar sobre el mismo cuerpo.

Ejemplo 1

Un niño patea una piedra, ejerciendo sobre ella una fuerza de 20 N.

Responde: a. ¿Cuál es el valor de la reacción a esta fuerza? b. ¿Quién ejerce la fuerza de reacción?

Solución a. La fuerza de reacción presenta el mismo valor que la fuerza de acción, pero en sentido contrario, por lo tanto el valor es -20N.

F12

F21

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b. Si la fuerza de acción la ejerce el pie, entonces, la fuerza de reacción la ejerce el balón.

Cantidad de Movimiento

La figura muestra un cuerpo de masa m que se mueve con velocidad v. Una cantidad física muy importante, relacionada con el movimiento del cuerpo, es la llamada cantidad de movimiento. Esta cantidad física, que también se denomina momentum, momento o ímpetu, y que vamos a representar por la letra P, se define de la siguiente manera:

“La cantidad de movimiento lineal o momentum lineal, P,

de un cuerpo se define como el producto de la masa del cuerpo por la velocidad”. La expresión que describe la cantidad de movimiento lineal es:

𝑷 = 𝒎 . 𝒗

La cantidad de movimiento es una cantidad vectorial, de igual dirección y mismo sentido que el vector v, como lo muestra la figura. Por la definición, vemos que en el S.I. la unidad de cantidad de movimiento es el kg . m/s

Ejemplo 2

Una bala de cañón que tiene una masa de 1 kg se mueve a velocidad de 1 m/s, mientras que una bala de 0,01 kg viaja a 100 m/s. Cuál de los dos tiene mayor cantidad de movimiento?

Solución Procedemos a calcular la cantidad de movimiento en cada caso y comparamos los resultados finales.

Bala de cañón Bala de pistola

𝑷 = 𝒎 . 𝒗

𝑷 = 𝟏 𝒌𝒈 . 𝟏 𝒎/𝒔 𝑷 = 𝟏 𝒌𝒈. 𝒎/𝒔

𝑷 = 𝒎 . 𝒗

𝑷 = 𝟎, 𝟎𝟏 𝒌𝒈 . 𝟏𝟎𝟎 𝒎/𝒔 𝑷 = 𝟏 𝒌𝒈 . 𝒎/𝒔

Las dos balas presentan la misma cantidad de movimiento, en ambos casos hay compensación entre la masa y la velocidad.

Cantidad de movimiento de un sistema de Partículas La cantidad de movimiento de un sistema, o sea, su cantidad de movimiento total, P, se obtiene por la suma vectorial de los momentos de las partículas del sistema, por lo tanto,

𝑷𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑷𝟏 + 𝑷𝟐 + 𝑷𝟑 + ⋯

De esta manera para obtener PTotal, deben emplearse

los conocimientos acerca de la adición de vectores. Recordemos que, los vectores dirigidos en el eje x y en el eje Y se suman de manera independiente, teniendo en cuenta el sentido ya sea positivo o negativo. En caso de necesitar la resultante de los dos ejes (vectores perpendiculares), se aplica el Teorema de Pitágoras.

Ejemplo 3

Sobre una mesa horizontal se encuentran tres esferas de acero, A, B, C, cuyas masas son mA = 2 kg, mB = 3kg y mC = 2,5 kg. En un instante dado, estas esferas poseen las velocidades que se muestran en la figura de este ejercicio. Para dicho instante:

a. Determine la cantidad de movimiento de cada esfera.

b. Calcule la cantidad de movimiento total del sistema

Solución Las velocidades en las esferas A y B son negativas, porque que se mueven hacia la izquierda y la velocidad de C es positiva porque se desplaza hacia la derecha.

a. 𝑃𝐴 = 𝑚𝐴. 𝑣𝐴 = 2𝑘𝑔 𝑥(−1𝑚/𝑠) = −2𝑘𝑔. 𝑚/𝑠

𝑃𝐵 = 𝑚𝐵. 𝑣𝐵 = 3𝑘𝑔 𝑥(−0,5𝑚/𝑠) = −1,5𝑘𝑔. 𝑚/𝑠

𝑃𝐶 = 𝑚𝐶 . 𝑣𝐶 = 2,5𝑘𝑔 𝑥(3𝑚/𝑠) = 7,5𝑘𝑔. 𝑚/𝑠

b. 𝑃𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = −2 − 1,5 + 7,5 = 4𝑘𝑔. 𝑚/𝑠

Impulso Mecánico Cuando un jugador de fútbol hace un tiro de castigo, o cuando un tenista, con su raqueta, regresa una bola, tenemos en ambos casos, una fuerza que actúa durante un breve intervalo de tiempo sobre una pelota, lo cual hace que sea impulsada. De manera general, siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo durante cierto intervalo de tiempo, diremos que el objeto recibe un impulso.

m v

A

C

B

1m/s mm/s

3m/s

0,5m/s

FÍSICA DÉCIMO

En el caso de una fuerza F constante que interactúe durante un intervalo de tiempo t, se define le impulso I que la fuerza ejerce, mediante la expresión.

I = F . t I es un vector que tiene la misma dirección y el mismo sentido que F. El impulso se expresa en el S.I. en

unidades de N . s Si se aplica una fuerza durante un intervalo de tiempo corto, el cambio en la cantidad de movimiento es pequeño, y si se aplica la misma fuerza durante un intervalo de tiempo mayor, el cambio en la cantidad de movimiento es mayor. Es decir,

Como F. t = P – Po, tenemos I = P – Po

𝑰 = ∆𝑷

Por lo tanto, la variación de la cantidad de movimiento de un cuerpo es igual al impulso que actúa sobre él.

Ejemplo 3

La masa de un balón de fútbol es 450 g. Si el tiempo de contacto entre el pie y un balón en reposo, durante un puntapié, para que este adquiera una velocidad de 20 m/s, es de 8 x 10-3 s, determinar: a. El impulso producido por el puntapié. b. La fuerza ejercida sobre el balón.

Solución a. La cantidad de movimiento inicial es 0, debido a que el balón se encontraba inicialmente en reposo y la cantidad de movimiento final se calcula mediante:

𝑃 = 𝑚. 𝑣 Al reemplazar

𝑃 = 0,45 𝑘𝑔. 20 𝑚/𝑠 Al calcular

𝑃 = 9 𝑘𝑔 . 𝑚/𝑠 Para determinar el impulso, tenemos:

𝐼 = 𝑝 − 𝑝0 Al reemplazar

𝐼 = 9 𝑘𝑔 . 𝑚/𝑠 − 0 Al calcular

𝐼 = 9 𝑘𝑔 . 𝑚/𝑠 b. Para calcular la fuerza ejercida sobre el balón, tenemos que:

𝐼 = 𝐹𝑛𝑒𝑡𝑎 . ∆𝑡 Al despejar Fneta

𝐹𝑛𝑒𝑡𝑎 =𝐼

∆𝑡

Al reemplazar

𝐹𝑛𝑒𝑡𝑎 =9 𝑘𝑔 . 𝑚/𝑠

8 . 10−3𝑠

Al calcular 𝐹𝑛𝑒𝑡𝑎 = 1 125 𝑁

Conservación de la Cantidad de Movimiento Se conoce también como principio de conservación de la cantidad de movimiento lineal. “La cantidad de movimiento de un sistema aislado permanece constante”. Sistema aislado: Se le llama aislado a un sistema cuando la fuerza neta procedente del exterior, llamada fuerza externa, es cero.

P antes = P después

Operacionalmente, se calcula la cantidad de movimiento en los instantes antes y después de un acontecimiento que implique redistribución de la energía, este puede ser: un choque, un disparo, una explosión, una emisión de gases, etc., siempre y cuando la fuerza externa neta sea cero, y se igualan sus resultados para hallar la variable desconocida.

Ejemplo 4

Un pequeño carro provisto de un cañón cuya masa total es 20 kg se mueve con velocidad de 5 m/s hacia la derecha. En determinado instante dispara un proyectil de 1 kg con una velocidad de 1 m/s, con respecto a la vía. Determinar la velocidad del carro con respecto a la vía después del disparo.

Solución Antes del disparo: la cantidad de movimiento inicial Pi

del sistema es 𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑃𝑖 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 + 𝑃𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐

𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑀𝑖 . 𝑣𝑖 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 + 𝑚. 𝑣𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐

La cantidad de movimiento inicial del proyectil es cero, debido a que aún no ha sido disparado

𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑀𝑖 . 𝑣𝑖 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 Después del disparo, la cantidad de movimiento final Pf

del sistema carro proyectil es:

𝑃𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠 = 𝑃𝑓 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 − 𝑃𝑓 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐

El signo negativo en la cantidad de movimiento del proyectil se debe a que su velocidad es opuesta al movimiento.

𝑃𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠 = 𝑀𝑓 . 𝑣𝑓 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 − 𝑚. 𝑣𝑓 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐

Aplicamos la conservación de la cantidad de movimiento

La velocidad

del proyectil es negativa

porque es

opuesta al

movimiento

Ecuación. 1

Ecuación. 2

FÍSICA DÉCIMO

𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑃𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

Reemplazamos,

𝑀𝑖 . 𝑣𝑖 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 = 𝑀𝑓 . 𝑣𝑓 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 − 𝑚. 𝑣𝑓 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐

Despejamos la velocidad final del carro:

𝑀𝑖 . 𝑣𝑖 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 + 𝑚. 𝑣𝑓 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐

𝑀𝑓

= 𝑣𝑓 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜

Luego del disparo la masa del carro se reduce a Mf = 20kg – 1kg = 19 kg, debido a que se le resta 1 kg del proyectil disparado. Por lo tanto,

20𝑘𝑔𝑥 5𝑚/𝑠 + 1 𝑘𝑔 𝑥 1𝑚/𝑠

19𝑘𝑔= 𝑣𝑓 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜

𝑣𝑓 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 = 101 𝑘𝑔. 𝑚/𝑠

19 𝑘𝑔= 5,3𝑚/𝑠

Colisiones

En muchas situaciones cotidianas observamos que se producen colisiones entre objetos, por ejemplo, lo que sucede con las bolas de billar, o el comportamiento de las partículas de un gas.

Una colisión es una interacción entre objetos en la que se produce transferencia de cantidad de movimiento, en ausencia de fuerzas externas. La cantidad de movimiento del sistema conformado por los objetos que interactúan antes de la colisión es igual a la cantidad de movimiento después de la colisión. Para la cantidad de movimiento total de un sistema en una colisión se cumple que:

𝑷𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 = 𝑷𝒅𝒆𝒔𝒑𝒖é𝒔 Cuando se produce una colisión entre dos objetos que se encuentran sobre una superficie es posible que la fuerza de rozamiento actúe sobre ellas, la cual es una fuerza externa. Sin embargo, la presencia de esta fuerza no le resta precisión a los cálculos que hacemos a partir de la conservación de la cantidad de movimiento, ya que la fuerza de rozamiento es muy pequeña comparada con la fuerza que se ejercen los objetos entre sí. Puesto que la cantidad de movimiento es un vector, cuando consideramos colisiones que ocurren en el plano, como es el caso de dos objetos que colisionan pero no frontalmente, representamos la situación en el plano cartesiano y por ende, debemos tener en cuenta las componentes de la cantidad de movimiento tanto en el eje x como en el eje y.

Clases de colisiones Colisiones elásticas Una colisión es elástica cuando los cuerpos que chocan no sufren deformaciones permanentes durante el impacto. Por ejemplo, el choque de dos bolas de billar. En esta clase de colisión se conserva la energía cinética y la cantidad de movimiento.

La gráfica ilustra tres situaciones de colisiones elásticas, en ellas, los vectores dan cuenta de la magnitud y dirección de la velocidad. Observemos que luego del choque se puede presentar que ambas esferas adquieran velocidad en el mismo sentido o en sentidos opuestos, también podemos apreciar como en la situación a, que una de las esferas se queda en reposo mientras que la otra adquiere el movimiento.

Colisiones inelásticas Una colisión es inelástica si los cuerpos, luego de chocar, adquieren deformaciones permanentes, debido a la colisión, o se hubiera producido calor durante el choque, hallaríamos que hubo reducción de en el valor de la energía cinética del sistema.

Se observa en la gráfica que después de la colisión los objetos quedan unidos y se desplazan con una sola velocidad. En este caso no hay conservación de la energía cinética, pero, si se conserva, la energía total del sistema y la cantidad de movimiento.

Colisiones completamente inelásticas Es un caso particular de colisión inelástica, se produce cuando los cuerpos, luego de chocar, quedan unidos y con disminución total de la velocidad.

FÍSICA DÉCIMO

Ejemplo 5

Dos bolas de pool A y B de masa m se dirigen una hacia la otra, chocando frontalmente. La bola A se mueve con velocidad de 2 m/s y la bola B con velocidad de 1 m/s. Antes Después

Determinar:

a. La clase de colisión del sistema b. La velocidad de la bola A, si después del choque

la bola B se mueve con velocidad de 0,6 m/s en dirección contraria a la inicial.

Solución a. Se trata de una colisión elástica, debido a que después del choque las esferas se separan y adquieren velocidad. b. Inicialmente determinamos la cantidad de movimiento de las bolas antes de la colisión. A la velocidad de la esfera B antes de la colisión le asignamos signo menos puesto que se mueve en dirección contraria a la esfera A.

𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑃𝐴𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠− 𝑃𝐵𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑚 . 𝑣𝐴𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠− 𝑚. 𝑣𝐵𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

Las dos esferas tienen la misma masa, por lo tanto m es un factor común de los dos términos.

𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑚 . (𝑣𝐴𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠− 𝑣𝐵𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

)

Luego hallamos la cantidad de movimiento, después de la colisión.

𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑃𝐴𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠+ 𝑃𝐵𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑃𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠 = 𝑚 . 𝑣𝐴𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠+ 𝑚. 𝑣𝐵𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

𝑃𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠 = 𝑚 . (𝑣𝐴𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠+ 𝑣𝐵𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

)

Como, 𝑃𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑃𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

𝑚 . (𝑣𝐴𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠− 𝑣𝐵𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

) = 𝑚. (𝑣𝐴𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠+ 𝑣𝐵𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

)

𝑣𝐴𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠− 𝑣𝐵𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

= 𝑣𝐴𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠+ 𝑣𝐵𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

De donde:

𝑣𝐴𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠− 𝑣𝐵𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

− 𝑣𝐵𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠= 𝑣𝐴𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

2𝑚/𝑠 − 1𝑚/𝑠 − 0,6𝑚/𝑠 = 𝑣𝐴𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠

𝑣𝐴𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠= 0,4 𝑚/𝑠

La velocidad de la esfera A después de la colisión es 0,4 m/s. La esfera A disminuyó su rapidez pero no cambió de dirección.

Fase Expresiva

Resolver el siguiente taller en su cuaderno o en el block, teniendo en cuenta los ejemplos dados. Enviar el desarrollo al correo fisicasandrachamorro@gmail.com Recuerde identificarse con su nombre, apellido y grado.

TALLER

VERIFICA CONCEPTOS

1. Se sabe que la Tierra ejerce una fuerza de atracción

gravitacional sobre la Luna. Debido a la Tercera Ley de

Newton, la Luna también ejerce una atracción

gravitacional sobre la Tierra.

Sin embargo en las fuerzas ilustradas en el dibujo, hay

un error. ¿Cuál es?

2. En una granja, al abrir la puerta del establo salen

corriendo, con la misma cantidad de movimiento, una

oveja y una gallina.

a. La oveja se mueve con menor velocidad que la gallina.

b. La gallina se mueve con menor velocidad que la oveja.

c. La gallina y la oveja tienen la misma velocidad.

d. Es más fácil detener a la gallina.

3. Escribe la clase de colisión que se presenta en cada

ilustración.

Situaciones Tipo de colisión

Ec.. 1

Ec.. 2

Si la oveja tiene mayor

cantidad de masa que la

gallina, determina cuál de

las siguientes afirmaciones

es verdadera.

FÍSICA DÉCIMO

PROBLEMAS BÁSICOS

3. Un niño le pega con sus dedos a una canica de 4 g de

masa y le imprime una velocidad de 7 m/s.

¿Cuál es la cantidad de movimiento que adquiere la

canica?

4. Un balón de voleibol de 280 g de masa, llega a los

brazos de una jugadora a una velocidad de 22 m/s, quien

lo golpea y devuelve en la misma dirección con una

velocidad de 14 m/s. Si el tiempo de contacto del balón

con la jugadora es de 0,03 s, ¿con qué fuerza golpeó la

jugadora el balón?

5. Un fusil de 4,5 kg de masa, dispara una bala de 20 g,

imprimiéndole una velocidad de 200 m/s.

¿Con qué velocidad retrocede el fusil?

6. Una nave espacial de masa 1000 kg que se mueve a

una velocidad de 250 m/s, muy lejos del espacio, donde

ninguna fuerza actúa sobre ella y que expulsa, por la parte

trasera, una masa de gases de 50 kg, con velocidad de

3000 m/s.

Antes Después

Determina la velocidad de la nave después de un evento

de expulsión de gases.

7. Considere un sistema constituido por un automóvil, de

masa m1 = 800 kg y un camión, de masa m2 = 2000 kg.

Determine la magnitud de la cantidad de movimiento

total del sistema PTotal, en cada uno de los siguientes

casos:

a. El camión está en reposo y el auto se desplaza con una

velocidad de 10 m/s.

b. el camión y el auto se desplazan en la misma dirección

y en el mismo sentido a, 20 m/s ambos.

c. el camión y el auto se desplazan ambos a 20 m/s, en la

misma dirección pero en sentidos opuestos.

CONSTRUCCIÓN

8. Construye un móvil con propulsión a chorro, graba un

video en los instantes de su elaboración y funcionamiento,

con un máximo de duración de 2 minutos y enviarlo al

correo o al whatsapp. Recuerde, identificarse con nombre,

apellido y grado.

A continuación el link de un video sugerencia

https://www.youtube.com/watch?v=qRgUJfQ4OL0