Lección: El impulso

En esta lección, vamos a aprender cómo calcular el impulso que una fuerza constante da a un cuerpo y su relación con el cambio en la cantidad de movimiento del cuerpo.

Hoja de actividades: El impulso • 11 Cuestiones

P1:

Una pelota de tenis de 57 g que se movía horizontalmente a 68,4 m/s chocó con una raqueta en posición vertical que se hallaba en reposo y rebotó a 18,8 m/s. Dado que la raqueta y la bola estuvieron en contacto durante 1 2 5 de segundo, calcula el módulo de la fuerza promedio aplicada.

P2:

Tres fuerzas, F i j k = ( 5 2 + 2 ) N , F j k = ( 3 ) N y F i j k = ( 5 2 ) N , donde i , j y k son tres vectores unitarios mutuamente perpendiculares, actuaron sobre un cuerpo durante 3 segundos. Halla el módulo de su impulso sobre el cuerpo.

P3:

Una fuerza constante se aplicó sobre un cuerpo de masa 𝑚 y la velocidad de este cambió de 9 m/s a 54 km/h. Si el impulso aplicado por la fuerza fue de 5,82 N⋅s, ¿cuánto vale 𝑚 ?

P4:

Una esfera de 1 412 g de masa que se desplazaba rectilínea y horizontalmente a 13,5 m/s chocó contra un muro y rebotó a 9 m/s. Determina el módulo del impulso transferido a la esfera.

P5:

Una bola de 125 g de masa se movía rectilínea y horizontalmente a 165 cm/s cuando chocó con una pared vertical. Sabiendo que la pared aplicó un impulso de 0,214 N⋅s a la bola, halla la velocidad de la bola al rebotar de la pared.

P6:

Un vagón de tren de 23 t de masa que se desplazaba a 14 m/s chocó contra una barrera. Dado que el vagón tardó 4 s en detenerse, determina el módulo 𝐼 del impulso y, al kilopondio más cercano, la fuerza promedio 𝐹 aplicada. Usa un valor de la aceleración gravitatoria de 9,8 m/s2.

P7:

Una bola de 5 kg cayó al suelo desde una altura de 6,4 m. Rebotó verticalmente hasta una altura de 2,5 m. Sabiendo que el impacto duró 0,5 segundos, determina el módulo de la fuerza promedio que el suelo ejerció sobre la bola. Usa 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

P8:

Dos fuerzas, F y F , actúan en un cuerpo de masa unitaria durante 19 segundos. Sabiendo que F i j = ( 8 4 ) N y que F i j = ( + 3 ) N , calcula el módulo del impulso aplicado.

P9:

Una pelota de 135 g se dejó caer desde lo alto de un edificio de 206,1 m de altura. En el mismo momento, otra pelota de la misma masa se proyectó verticalmente hacia arriba desde el pie del edificio a 68,7 m/s. Halla el tiempo 𝑡 que las pelotas tardaron en cruzarse y la altura 𝑥 a la que lo hicieron. Usa una aceleración debida a la gravedad de 𝑔 = 9 , 8 / m s .

P10:

Un cuerpo empezó a caer desde un punto a 104.4 m del suelo. Al mismo tiempo, otro cuerpo fue proyectado verticalmente hacia arriba desde el suelo a 40.6 m/s. Los dos cuerpos se encontraron en un punto a 𝑑 metros del suelo en el momento 𝑡 . Halla 𝑡 y 𝑑 , y determina si los cuerpos se encontraron mientras se movían en el mismo sentido o en sentidos opuestos. Usa 𝑔 = 9 . 8 m / s .

P11:

Una piedra fue arrojada a un pozo a 4.5 m/s y alcanzó el fondo 4 s después. Sabiendo que 𝑔 = 9 . 8 / m s , determina la velocidad de la piedra cuando llegó al fondo del pozo.

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