Question

En un partido de fútbol americano, un defensa de 118,5 kg decide esperar quieto al rival de masa 92,0 kg, que se le acerca con una rapidez de 4,6 m/s. Después del choque, juntos quedan abrazados y se mueven como un sólo cuerpo. La colisión toma un tiempo de 394,9 ms. Calcule la magnitud de la fuerza media en newtons, que el rival aplica sobre el defensa.
ayuda porfa con este.

Answer 1

El problema se resuelve con teoría de:
 

- Cantidad de Movimiento Lineal


- Colisiones (en este caso inelástica puesto que los cuerpos quedan como uno solo)


- Impulso


Datos:

m1 = 118,5 kg ; v1i = 0 m/s (Está en reposo)


m2 = 92 kg ; v2i = 4,6 m/s


tcolisión = 393,9 ms



Debemos calcular la velocidad final (después del choque) del sistema formado por ambos cuerpos como uno (choque perfectamente inelástico)


Utilizando Conservación de la Cantidad de Movimiento Lineal en un choque inelástico:


m1 * v1i + m2 * v2i = (m1 + m2) * vf


Despejando vf:


vf = m2*v2f / (m1 + m2)


vf = (92 kg) * (4,6 m/s) / (92 kg + 118,5 kg)


vf = 2,01 m/s


Ahora para calcular la fuerza media, viene por la siguiente ecuación:


Fprom = Δp / Δt


La variación de cantidad de movimiento es el impulso de la fuerza neta que actúa en la partícula.


Δp = pf - pi


Δp = (m1 + m2)*vf  - m1*vi


Δp = (92 kg + 118,5 kg) * (2,01 m/s) - (92 kg) * (4,6 m/s)


Δp = -0,095 kg m/s


Fprom = (-0,095 kg m/s) / (394,3 *10^-3 s)


Fprom = -0,24 N
 

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