Question

Una persona de 65 kg lanza una bola de nieve de 0,045 kg hacia adelante con unarapidez de 30 m/s. Una segunda persona de 60 kg atrapa la bola de nieve: Las dospersonas están sobre patines; la primera inicialmente se está moviendo hacia adelantecon una rapidez de 2,5 m/s, y la segunda al inicio está en reposo. ¿Cuáles son lasvelocidades de las dos personas después de intercambiar la bola de nieve? Desprecie lafricción entre los patines y el hielo.

Answer 1

La velocidad de la primera persona después de lanzar la bola es de 2,48 metros por segundo, mientras que la segunda persona, al atrapar la bola, comienza a moverse a 0,02 metros por segundo.

Explicación:

En el caso de la primera persona, al no intervenir fuerzas externas, se conserva el momento lineal antes y después de lanzar la bola, si esta es lanzada hacia adelante queda:

$(m_1+m_b).v_1=m_1.u_1+m_b.u_b\\\\u_1=\frac{(m_1+m_b).v_1-m_b.u_b}{m_1}=\frac{(65kg+0,045kg).2,5\frac{m}{s}-0,045kg.30\frac{m}{s}}{65kg}\\\\u_1=2,48\frac{m}{s}$

En el caso de la segunda persona, también se conserva el momento lineal antes y después del evento al no intervenir fuerzas externas:

$0+m_b.v_b=(m_2+m_b).u_b\\\\u_b=\frac{m_b.v_b}{m_2+m_b}=\frac{0,045kg.30\frac{m}{s}}{0,045kg+60kg}\\\\u_b=0,02\frac{m}{s}$