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Patiadores que se separan al aplicar una fuerza conjunta (6679)
Dos patinadores A y B se encuentran juntos y en reposo cuando se empujan, lo cual los lleva a separarse una distancia de 5.56 m, en un total de 5.72 s. Despreciando la fuerza de rozamiento y sabiendo que la masa del patinador A es de 45 kg y su velocidad es el triple que la del patinador B, responde a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cuál es la masa del patinador B? ¿Y su peso?
b) ¿Cuál es la distancia recorrida por cada patinador?
c) ¿Cuál es la velocidad media de desplazamiento de cada uno de los patinadores?
d) ¿Qué leyes de la física mecánica se dan en este movimiento?
e) ¿Cuál ha sido la fuerza que ha llevado al desplazamiento descrito?
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Ampliación: altura de un péndulo sobre el que impacta un proyectil (6674)
Un proyectil de 180 g se dispara contra un bloque de madera de 5 kg que inicialmente está en reposo. El proyectil que impacta a una velocidad de 150 m/s queda incrustado dentro del bloque.
a) ¿Qué altura máxima será la que ascienda el péndulo?
b) Si la longitud de la cuerda es de 1.3 m, ¿cuál será el ángulo que forme con la vertical?
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Conservación de la cantidad de movimiento e impulso mecánico (6670)
Un cuerpo de masa 5 kg está comprimiendo a un resorte de constante elástica 5 000 N/m, una distancia inicial de 15 cm. Inicialmente el cuerpo A se encuentra en reposo y se suelta el resorte permitiendo que el mismo se desplace libremente por una superficie sin fricción hacia la derecha. El cuerpo A choca contra otro cuerpo B que está en reposo y cuya masa es de 8 kg, siendo la velocidad de B tras el choque de 3.5 m/s hacia la derecha. Determina:
a) La velocidad del cuerpo A después del choque.
b) El impulso que le aplica el cuerpo A al cuerpo B.
c) El impulso que le aplica el cuerpo B al cuerpo A.
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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.