Repartido 5

Física I para Profesorado de Química
I.P.A 2014
PRÁCTICO Nº 5
1.
Una bola de 325 g con una velocidad de módulo v = 6,22 m/s golpea una pared
con un ángulo θ = 37,0º y luego rebota con una velocidad de igual módulo, que
forma el mismo ángulo como indica la figura. Está en contacto con la pared
durante 10,4 ms.
a) Halle el impulso que experimentó la bola en el choque con la pared.
b) Determine la fuerza media ejercida por la bola contra la pared.
2.
Una esfera de acero de 40,0 Kg se deja caer desde una altura de 2,00 m sobre una plancha de
acero horizontal, rebotando hasta una altura de 1,60m.
a) Calcule y represente el impulso neto que actúa sobre la esfera durante el impacto con la
plancha de acero.
b) Si el contacto con la plancha dura 2,00 ms, calcule y represente la fuerza media que actúa
sobre la esfera durante el impacto.
3.
Un tirador sostiene un rifle, de forma tal que pueda retroceder libremente al hacer un disparo. La
masa del rifle es M = 3,00 Kg, la masa de la bala es m = 5,00g y su velocidad horizontal relativa
al suelo es v = 300 m/s.
a) Halle la velocidad de retroceso del rifle
b) ¿Qué cantidad de movimiento y energía cinética finales tiene la bala? ¿y el rifle?
4.
Una granada de 1,2 Kg de masa se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 30 m/s y
a los 3,0 segundos del lanzamiento explota rompiéndose en dos fragmentos A y B. El
fragmento A de 800g sale moviéndose verticalmente hacia arriba con una velocidad de 80 m/s.
a) Calcule la velocidad y altura de la granada en el instante que explota.
b) Calcule la dirección, sentido y módulo de la velocidad del fragmento B inmediatamente
después de la explosión.
5.
Dos patinadores, Federico (65 Kg) y Marcela (45 Kg) están practicando. Federico se encuentra
en reposo cuando es golpeado por Marcela que se movía a 13,0 m/s antes de chocar con él.
Después del choque, Marcela se mueve a 8,00 m/s con un ángulo de 45º respecto a la dirección
original. La superficie de patinaje es horizontal y no presenta fricción.
a) Halle módulo, dirección y sentido de la velocidad de Federico después del choque.
b) Halle la variación de energía cinética debida al choque, del sistema formado por los dos
patinadores.
6. Un auto con masa de 1000 Kg que viaja a una velocidad de 20,0 m/s choca con una camioneta
de masa 2000 Kg que viaja a 8,0 m/s en sentido opuesto. Inmediatamente después del choque, el
auto se mueve a 10 m/s en una dirección que forma 30º con la dirección inicial.
Hallar dirección, sentido y módulo de la velocidad de la camioneta luego del choque.
7. Un proyectil de 20.0 kg se dispara con un ángulo de 60.0° sobre la horizontal y con una velocidad
de 80,0 m/s. En el punto más alto de la trayectoria el proyectil estalla en dos fragmentos de igual
masa, uno cae verticalmente con velocidad inicial cero. Haga caso omiso de la resistencia del aire.
a) ¿A qué distancia del punto de disparo cae el otro fragmento, si el terreno es plano?
b) ¿Cuánta energía se libera en la explosión?
8.
Un bloque está en reposo sobre una superficie
horizontal lisa. A él esta unido un resorte ideal de
constante K = 100 N/m.
Unida al bloque hay otra masa esférica más
pequeña. Un explosivo entre las superficies del
bloque y la esfera estalla expulsando
horizontalmente a esta última con una velocidad
inicial de 8,00 m/s.
Hallar la máxima compresión del resorte.
9.
Un péndulo balístico es un dispositivo que se empleaba para medir la velocidad de las balas
antes de que se dispusiera de dispositivos electrónicos para medir el tiempo. Consta de un gran
bloque de madera de masa M, colgado de dos pares largos de cuerdas. Se dispara una bala de masa
m contra el bloque, que se incrusta en él. El conjunto bloque –bala se eleva una altura h donde se
detiene instantáneamente.
Considerando que la masa del bloque es M= 5,4 Kg y la masa de la bala es m=9,5 g,
a) ¿Cuál es la velocidad inicial de la bala si el bloque se eleva a una altura h=6,3 cm?
b) ¿Cuánta energía mecánica se disipa en el impacto?