1º BAC Estudio del movimiento U.2 Dinámica A.15Impulso y cambio de momento lineal
Calcula la fuerza supuesta constante, que se debe hacer para detener en 40 s un coche de 700 kg que lleva una rapidez de 20 m/s. Consideremos positivo el sentido en el que se mueve el coche. Calculamos en primer lugar la variación de momento lineal: p = m v f − m v i = (700·0 − 700·20) i = −14000 i kgm/s Teniendo en cuenta la relación entre la variación del momento lineal y la suma de fuerzas: F = −14000/40 = − 350 i N F = ─── pp tt v i = 20 m/s v f = 0 m/s t = 40 s
Repite el cálculo suponiendo que frena en 10 s. Consideremos positivo el sentido en el que se mueve el coche. la variación de momento lineal es igual al calculado antes: p = m v f − m v i = (700·0 − 700·20) i = −14000 i kgm/s Teniendo en cuenta la relación entre la variación del momento lineal y la suma de fuerzas: F = −14000/10 = −1400 i N F = ─── pp tt v i = 20 m/s v f = 0 m/s t = 10 s
Calcula la fuerza supuesta constante, que hace una raqueta sobre una pelota de tenis de 58 g que llega a la raqueta con rapidez horizontal de 30 m/s y sale de ella en la misma dirección y sentido contrario con una rapidez de 50 m/s, si suponemos que el choque dura 0,05 s. Consideremos positivo el sentido en el que se mueve inicialmente la pelota. Calculamos en primer lugar la variación de momento lineal: p = m v f – m v i = (0,058·(−50) − 0,058·30) i = −4,64 i kgm/s Teniendo en cuenta la relación entre la variación del momento lineal y la suma de fuerzas: F = − 4,64/0,05 = −92,8 i N F = ─── pp tt t = 0,05 s v i = 30 i m/s v f = −50 i m/s
¿Qué fuerza habrá hecho la pelota sobre la raqueta? La fuerza que hace la pelota sobre la raqueta será igual a la fuerza que hace la raqueta sobre la pelota, sólo que de sentido contrario. F pelota,raqueta = 92,8 i N