Hoja de actividades: Choques inelásticos

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo usar el principio de conservación de la cantidad de movimiento para resolver problemas de choques inelásticos.

P1:

Una bola de 3 kg que se movía a una velocidad de 32 cm/s chocó con otra bola de 2,5 kg que estaba en reposo. Dado que las dos bolas se unieron en un solo cuerpo, determina la velocidad de este nuevo cuerpo.

  • A 17,45 cm/s
  • B 32 cm/s
  • C 38,4 cm/s
  • D 14,55 cm/s

P2:

Dos esferas, 𝐴 and 𝐵, se mueven, en línea recta sobre un plano horizontal sin rozamiento, en la misma dirección y con una misma velocidad de 7,17 m/s pero en sentido opuesto, una hacia la otra. Las esferas tienen masas 4𝑚 y 8𝑚, respectivamente. ¿Cuál es la velocidad 𝑣 de la esfera 𝐴 con respecto a la esfera 𝐵? Las dos esferas chocan y forman un solo cuerpo. Halla la velocidad de este nuevo cuerpo inmediatamente después de la colisión.

  • A 𝑣 = 1 4 , 3 4 / m s , 𝑣 = 7 , 1 7 / m s
  • B 𝑣 = 0 , 𝑣 = 7 , 1 7 / m s
  • C 𝑣 = 1 4 , 3 4 / m s , 𝑣 = 2 , 3 9 / m s
  • D 𝑣 = 0 , 𝑣 = 2 , 3 9 / m s

P3:

Un cuerpo de 0.6 kg de masa, moviéndose en línea recta a 33 cm/s, chocó contra otro cuerpo de 0.5 kg de masa que estaba en reposo. Si se fusionaron en un solo cuerpo y este nuevo cuerpo recorrió 20 cm antes de detenerse, halla la magnitud de la fuerza que resiste este movimiento asumiendo que era constante.

P4:

Una bola de 125 g de masa que se movía a una velocidad constante de 50 m/s, pasó un cierto punto y, 3 minutos después, otra bola de 75 g pasó por el mismo punto. Se movía a 80 cm/s y aceleraba a 4 cm/s2. Las dos bolas chocaron y se unieron en una sola. Determina el tiempo 𝑡 que la segunda bola tardó en chocar con la primera, y la velocidad del cuerpo fusionado después del impacto.

  • A 𝑡 = 4 2 . 0 4 s , 𝑣 = 1 2 4 . 3 1 / c m s
  • B 𝑡 = 4 2 . 0 4 s , 𝑣 = 1 7 3 . 8 5 1 / c m s
  • C 𝑡 = 6 0 s , 𝑣 = 1 5 1 . 2 5 / c m s
  • D 𝑡 = 4 3 . 8 3 2 s , 𝑣 = 1 2 6 . 9 9 8 / c m s
  • E 𝑡 = 6 0 s , 𝑣 = 2 1 8 . 7 5 / c m s

P5:

Dos esferas se desplazan a la largo de una misma línea recta. Una tiene masa 𝑚 y velocidad 𝑣, mientras que la otra tiene una masa de 10 g y una velocidad de 36 cm/s. Si las dos esferas se mueven en el mismo sentido, chocan y se juntan en un sólo cuerpo, la velocidad de este cuerpo será de 30 cm/s, en el mismo sentido. Sin embargo, si las dos esferas se movieran en sentidos opuestos, chocaran y se juntaran en un mismo cuerpo, la velocidad de este cuerpo sería de 6 cm/s, en el sentido de la primera esfera. Halla 𝑚 y 𝑣.

  • A 𝑚 = 2 0 g , 𝑣 = 2 7 / c m s
  • B 𝑚 = 3 0 g , 𝑣 = 1 8 / c m s
  • C 𝑚 = 5 g , 𝑣 = 1 0 8 / c m s
  • D 𝑚 = 4 5 g , 𝑣 = 1 2 / c m s

P6:

Una esfera de 68 g fue proyectada a lo largo de un plano horizontal a 23 m/s. La resistencia al movimiento de la esfera era de 114 de su peso. Transcurridos 10 segundos, chocó con otra esfera de la misma masa que se movía a 18 m/s en la misma dirección pero en sentido contrario. Consecuentemente, las dos esferas se fusionaron en un solo cuerpo. Calcula la velocidad de este nuevo cuerpo inmediatamente después del impacto. Usa 𝑔=9,8/ms.

P7:

Dos cuerpos de 861 g y 287 g se movían en línea recta el uno hacia el otro a 8 m/s. Dado que, al colisionar, se unieron en un solo cuerpo, determina la velocidad de este nuevo cuerpo.

P8:

Una bala de 24 g fue disparada a 462 m/s hacia un blanco de 1 kg que se hallaba en reposo. Después del impacto, el blanco y la bala se movieron juntos como un solo cuerpo. Dado que este cuerpo alcanzó el reposo después de cubrir una distancia de 105 cm, determina la resistencia a su movimiento, asumiendo que era constante.

  • A 2 , 2 3 3 × 1 0 dinas
  • B 5 , 7 1 7 × 1 0 dinas
  • C 5 , 3 6 × 1 0 dinas
  • D 1 , 3 4 × 1 0 dinas

P9:

Dos esferas fueron proyectadas una después de la otra a o largo de la misma línea recta y en el mismo sentido. La masa de la primera esfera era de 230 g, y su velocidad era de 14 cm/s, mientras que la masa de la otra era de 345 g, y su velocidad era de 25 cm/s. Sabiendo que las dos esferas se chocaron y se unieron en un solo cuerpo, determina la velocidad de este cuerpo compuesto.

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/ms.

  • A 𝑡 = 1 8 7 s , 𝑑 = 7 2 m , sentidos opuestos
  • B 𝑡 = 4 0 7 s , 𝑑 = 7 2 m , sentidos opuestos
  • C 𝑡 = 1 8 7 s , 𝑑 = 3 2 . 4 m , sentidos opuestos
  • D 𝑡 = 1 8 7 s , 𝑑 = 7 2 m , mismo sentido
  • E 𝑡 = 1 8 7 s , 𝑑 = 3 2 . 4 m , mismo sentido

P11:

Una bala fue disparada a 900 m/s hacia una tabla gruesa. La bala impactó en la tabla y penetró 9 cm antes de detenerse. Si se dispara una bala similar a una tabla similar pero de 6 cm de grosor, determina, a dos cifras decimales, la velocidad mínima a la que debe dispararse la bala para que atraviese la tabla.

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