Problemas Resueltos de Impulso y Cantidad de Movimiento.

Problema n° 1) Un patinador de 80 kg de masa le aplica a otro de 50 kg de masa una fuerza de 25 kgf durante 0,5 s, ¿qué velocidad de retroceso adquiere el primero y que velocidad final toma el segundo?.

Desarrollo

Datos:

m₁ = 80 kg

m₂ = 50 kg

F = 25 kgf = 25 kgf.9,8.665 N/1 kgf = 245,17 N

t = 0,5 s

Según la definición de impulso:

I = F.t

I = 245,17 N.0,5 s

I = 122,58 kg.m/s

El impulso en el momento del choque es el mismo para ambos cuerpos y el impulso también es igual a la cantidad de movimiento.

I = m₁.v₁

I/m₁ = v₁

v₁ = (122,58 kg.m/s)/80 kgv₁ = 1,53 m/s

I = m₂.v₂

I/m₂ = v₂

v₂ = (122,58 kg.m/s)/50 kgv₂ = 2,45 m/s

Problema n° 2) Un hombre colocado sobre patines arroja una piedra que pesa 80 N mediante una fuerza de 15 N que actúa durante 0,8 s, ¿con qué velocidad sale la piedra y cuál es la velocidad de retroceso del hombre si su masa es de 90 kg?.

Desarrollo

Datos:

P₁ = 80 N

m₂ = 90 kg

F = 15 N

t = 0,8 s

Se adopta g = 10 m/s ²

Según la definición de impulso:

I = F.t

I = 15 N.0,8 s

I = 12 kg.m/s

P₁ = m₁.g

m₁ = P₁/g

m₁ = 80 N/10 m/s ²

m₁ = 8 kg

El impulso en el momento del lanzamiento es el mismo para ambos cuerpos y el impulso también es igual a la cantidad de movimiento.

I = m₁.v₁

I/m₁ = v₁

v₁ = (12 kg.m/s)/8 kgv₁ = 1,5 m/s

I = m₂.v₂

I/m₂ = v₂

v₂ = (12 kg.m/s)/90 kgv₂ = 0,133 m/s