Impulso mecánico y fuerza sobre una pelota de béisbol (7844)

, por F_y_Q

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Una pelota de beisbol de 150 g, que se mueve hacia el bateador a una velocidad de 30 m/s, es golpeada con un bate, lo cual le provoca una velocidad de 42 m/s en dirección contraria a la inicial. Determina:

a) El impulso sobre la pelota.

b) La fuerza media ejercida sobre la pelota si el bate estuvo en contacto con ella durante 0.002 s.

P.-S.

a) El impulso puedes determinarlo con la expresión:

I = m\cdot \Delta v\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{I = m(v_f - v_0)}}

Ten cuidado con los signos. Si consideras la velocidad inicial como negativa, la velocidad final y el impulso serán positivos:

I = 0.15\ kg\cdot [42 - (-30)]\ \frac{m}{s}\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{I = 10.8\ \frac{kg\cdot m}{s}}}}


b) El impulso mecánico también se puede expresar en función de la fuerza que se aplica sobre la pelota y el tiempo durante el que actúa la fuerza. Despejas el valor de la fuerza:

I = F\cdot t\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{F = \frac{I}{t}}}

Sustituyes el valor calculado para el impulso y el tiempo:

F = \frac{10.8\ \frac{kg\cdot m}{s}}{2\cdot 10^{-3}\ s} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{5.4\cdot 10^3\ N}}}