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Ejercicios de Física Dinámica 1º Bachillerato
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11. Una pelota de béisbol de 0,15 kg de masa se está moviendo con una velocidad de 40 m/s cuando es golpeada por un bate que invierte su dirección adquiriendo una velocidad de 60 m/s, ¿qué fuerza promedio ejerció el bate sobre la pelota si estuvo en contacto con ella 5 ms?.DesarrolloDatos:m = 0,15 kgvi = 40 m/svf = - 60 m/s (el signo es negativo ya que cambia el sentido)t = 5 ms = 0,005 s Δp = Ipf - pi = Im.vf - m.vi = F.tF = m.(vf - vi)/tF = 0,15 kg.(- 60 m/s - 40 m/s)/0,005 sF = 0,15 kg.(- 100 m/s)/0,005 sF = - 3000 N
12. Un taco golpea a una bola de billar ejerciendo una fuerza promedio de 50 N durante un tiempo de 0,01 s, si la bola tiene una masa de 0,2 kg, ¿qué velocidad adquirió la bola luego del impacto?.
DesarrolloDatos:m = 0,2 kgF = 50 Nt = 0,01 svi = 0 m/s Δp = Ipf - pi = Im.vf - m.vi = F.tm.(vf - vi) = F.tvf - vi = F.t/mvf = F.t/mvf = 50 N.0,01 s/0,2 kgvf = 2,5 m/s
13. Una escopeta de masa 5,8 kg lanza un proyectil de masa 20 g con una velocidad inicial de 750 m/s. ¿cuál será la velocidad de retroceso?.
DesarrolloDatos:
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m1 = 5,8 kgm2 = 20 g = 0,02 kgv2 = 750 m/sSegún la definición de la cantidad de movimiento:m1.v1 = m2.v2
v1 = m2.v2/m1
v1 = 0,02 kg.(750 m/s)/5,8 kgv1 = 2,59 m/s
14. Determinar la masa de una esfera metálica que por acción de una fuerza de 20 N durante 0,3 s le provoca una velocidad de 2 m/s.DesarrolloDatos:F = 20 Nt = 0,3 sv = 2 m/sSegún la definición de impulso y cantidad de movimiento:F.t = m.vm = F.t/vm = 20 N.0,3 s/(2 m/s)m = 3 kg