Hoja de actividades: El impulso

En esta hoja de actividades, vamos a practicar 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.

P1:

Una fuerza constante actúa sobre un cuerpo de 6 kg de masa. En consecuencia, su velocidad varía de 37 km/h a 49 km/h. Calcula el módulo del impulso de la fuerza sobre el cuerpo.

P2:

Tres fuerzas, Fijk=(52+2)N, Fjk=(3)N y Fijk=(52)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.

  • A 27 N⋅s
  • B 9 N⋅s
  • C 3 8 9 N⋅s
  • D 3 7 3 N⋅s

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.

  • A 𝐼 = 3 2 2 / k g m s , 𝐹 = 8 1 k p
  • B 𝐼 = 3 , 2 2 × 1 0 / k g m s , 𝐹 = 8 0 5 0 0 k p
  • C 𝐼 = 3 , 2 2 × 1 0 / k g m s , 𝐹 = 8 2 1 4 k p
  • D 𝐼 = 3 2 2 / k g m s , 𝐹 = 8 2 1 4 k p

P7:

Una pelota de 560 g de masa cayó desde una altura de 3,6 m a un rodal horizontal del suelo. Rebotó a una altura de 1,6 m. Sabiendo que la pelota y el suelo estuvieron en contacto durante 0,08 segundos, calcula la fuerza media de impacto entre la pelota y el suelo. Usa 𝑔=9,8/ms.

  • A180,488 N
  • B98 N
  • C103,488 N
  • D960,4 N

P8:

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/ms.

P9:

Dos fuerzas, F y F, actúan en un cuerpo de masa unitaria durante 19 segundos. Sabiendo que Fij=(84)N y que Fij=(+3)N, calcula el módulo del impulso aplicado.

  • A 9 5 2 N s
  • B 5 2 N s
  • C 7 6 5 N s
  • D 1 9 1 0 N s

P10:

Las fuerzas Fij=𝑎+3, Fij=3+𝑏 y Fij=𝑎3 actuaron sobre un cuerpo durante 3 segundos. Sabiendo que su impulso combinado sobre el cuerpo fue Iij=36, halla los valores de 𝑎 y 𝑏.

  • A 𝑎 = 2 , 𝑏 = 8
  • B 𝑎 = 4 , 𝑏 = 2
  • C 𝑎 = 4 , 𝑏 = 8
  • D 𝑎 = 2 , 𝑏 = 2

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/ms, determina la velocidad de la piedra cuando llegó al fondo del pozo.

P12:

Una esfera de 163 g chocó con una pared vertical cuando se estaba moviendo horizontalmente con una velocidad de 67 cm/s. Sabiendo que rebotó en la dirección opuesta y que el cambio en su cantidad de movimiento fue de 11‎ ‎899 g⋅cm/s, determina la velocidad de la esfera después de chocar con la pared.

P13:

Una bola de goma de 41 g se movía horizontalmente a lo largo de una superficie lisa. Golpeó una barrera cuando su velocidad era de 62 cm/s y rebotó en la dirección opuesta a 45 cm/s. Calcula el módulo del cambio en su cantidad de movimiento como resultado del choque.

P14:

Desde un punto que se halla 225 cm por debajo del techo de una habitación, una pelota de 51 g fue proyectada hacia arriba con una velocidad de 885 cm/s. Si el cambio en la cantidad de movimiento de la pelota al chocar con el techo fue de 36‎ ‎720 g⋅cm/s, determina la velocidad de la pelota inmediatamente después del choque. Toma la aceleración de la gravedad como 9,8 m/s2.

P15:

Una pelota de goma de 10 g cayó al suelo desde una altura de 8,1 m. Desde el suelo rebotó a una altura de 4,9 m. Calcula el módulo del cambio en momento que experimentó la bola en el impacto contra el suelo. Usa 𝑔=9,8/ms.

  • A 11‎ ‎200 g⋅cm/s
  • B 224 g⋅cm/s
  • C 22‎ ‎400 g⋅cm/s
  • D 112 g⋅cm/s

P16:

Una pelota de goma cayó al suelo verticalmente desde una altura de 6,4 m. A causa del impacto, rebotó a una altura de 1,6 m. Sabiendo que el cambio en la cantidad de movimiento de la pelota debido al impacto fue de 1‎ ‎113 kg⋅cm/s, determina la masa de la pelota. Usa 𝑔=9,8/ms.

P17:

Una pelota de goma de 54 g de masa cayó en una sección de suelo horizontal. Su velocidad justo antes de golpear el suelo fue de 41 m/s. Después de golpear el suelo, rebotó a una altura de 250 cm antes de detenerse momentáneamente. Usando 𝑔=9.8/ms, determina la magnitud del cambio en la cantidad de movimiento de la pelota que el impacto produjo.

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