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Choque inelástico entre dos barcos y velocidad después del choque (6541)
Un crucero de 270 toneladas parte desde la ciudad de Cartagena hacia la isla de San Andrés a una velocidad de 42.0 m/s y en la mitad del camino observa un barco mercante clase Panamax de 487 toneladas acercándose por la derecha a una velocidad de 38.0 m/s, colisionando perpendicularmente de tal manera que ambos barcos quedan unidos. Determina:
a) La dirección con respecto a la horizontal de la velocidad de los barcos después de la colisión.
b) El módulo de la velocidad de los barcos después de la colisión.
c) Representa en un mismo plano cartesiano a escala las velocidades de las dos embarcaciones antes y después del choque, asumiendo que el punto de la colisión es el origen del plano, es decir, el punto (0, 0).
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Velocidad y dirección de un seguidor de línea tras un choque
En una demostración de robots seguidores de línea, dos seguidores de línea se deslizan sobre una superficie sin fricción. El primer seguidor, con masa de 20.0 g, se mueve inicialmente a 1.58 m/s paralelo al eje X, y choca con el segundo seguidor, cuya masa es de 13.0 g que está inicialmente en reposo. Después del choque, el primer seguidor se mueve a 0.93 m/s en una dirección que forma un ángulo de
con su dirección inicial. A partir de la información anterior, determina:
a) La velocidad final que tiene el segundo seguidor.
b) ¿La dirección del segundo seguidor justo después del choque con respecto al eje X positivo?
c) La energía cinética total y antes después del choque y verifique si el teorema de conservación de la energía cinética se cumple o no.
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Astronauta que debe volver a la nave y lanza una pieza del equipo (6423)
Un astronauta de 90 kg se queda detenido en el espacio en un punto localizado a 6.0 m de su nave espacial y necesita regresar en 4.0 min para controlarla. Para regresar, lanza una pieza de equipo de 0.50 kg que se aleja directamente de la nave con una rapidez de 4.0 m/s.
a) ¿El astronauta regresa a tiempo al interior de la nave?
b) ¿Con qué velocidad debe tirar la pieza de equipo para regresar a tiempo?
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Ampliación: cinemática, choque inelástico y energía (6306)
Se dispara un proyectil de 20 g contra un bloque de 2.5 kg que se encuentra en reposo en una mesa de 1 m de altura. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y la mesa es 0.3. El proyectil se incrusta dentro del bloque y, después del impacto, el bloque se desplaza 10 cm sobre la mesa antes de caer y aterrizar a una distancia de 2 m de la parte inferior de la mesa. Determina la rapidez de la bala.
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Velocidad de dos vehículos que quedan unidos tras un choque (6091)
Dos vehículos cuyos pesos son de 6 000 N y 8 500 N viajan en las siguientes direcciones. El de mayor peso avanza en sentido norte-sur y el otro vehículo va en sentido oeste-este. Si colisionan en un cruce y quedan unidos, calcula la velocidad, con su respectiva dirección, después de la colisión. El vehículo de mayor peso iba con una velocidad de 72 km/h y el otro con una velocidad de 90 km/h.