Un disco de hockey de 0.160 kg se mueve en una superficie cubierta de hielo horizontal y sin fricción. En t 5 0, su velocidad es de 3.00 m>s a la derecha. a) Calcule la velocidad (magnitud y dirección) del disco después de que se aplica una fuerza de 25.0 N hacia la derecha durante 0.050 s. b) Si, en vez de ello, se aplica una fuerza de 12.0 N dirigida a la izquierda, entre t 5 0 y t 5 0.050 s, ¿cuál es la velocidad final del disco?
Respuestas
La velocidad del disco después de que se aplica una fuerza de 25.0 N hacia la derecha es de : Vf = 10.81 m/s, con dirección hacia la derecha. La velocidad final del disco si se aplica una fuerza de 12.0 N dirigida a la izquierda es de : Vf = 0.75 m/s con dirección hacia la derecha
Para la solución fijamos la dirección hacia la derecha como positiva, tanto como para los vectores "velocidad" como para los vectores "Fuerza".
Al aplicar fuerzas sobre el disco durante periodos tan cortos de tiempo, se consideran impulsos que se definen así:
Impulso I = F*Dt = m*(Vf - Vi)
a) 25.0N*0.050s = 0.160Kg*(Vf - 3.00m/s)
Vf = 7.81m/s + 3.00m/s
Vf = 10.81 m/s
b) -12.0N*0.050s = 0.160Kg*(-Vf - 3.00m/s)
Vf = 3.75m/s - 3.00m/s
Vf = 0.75 m/s
La velocidad final del disco de Hockey para cada uno de los casos es:
a)
Vf = 10.81 m/s
b)
Vf = 0.75 m/s
¿Qué ecuaciones usaremos para este problema?
Debemos usar dos ecuaciones:
Cantidad de movimiento
Se define como una magnitud vectorial y el producto de la masa por la velocidad que tiene en cuerpo es un instante determinado dada por la expresión:
P = mV
Impulso
Se define como el producto de la masa por la velocidad que la fuerza de un cuerpo por un determinado tiempo, son directamente proporcionales.
I = FΔt
Ambas ecuaciones se pueden unificar y nos queda:
I = FΔt = m(Vf - Vi)
Analizamos ambos casos
a)
25.0N*0.050s = 0.160Kg*(Vf - 3.00m/s)
Vf = 7.81m/s + 3.00m/s
Vf = 10.81 m/s
b)
-12.0N*0.050s = 0.160Kg*(-Vf - 3.00m/s)
Vf = 3.75m/s - 3.00m/s
Vf = 0.75 m/s
Aprende más sobre impulso y cantidad de movimiento en:
https://brainly.lat/tarea/20134275
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