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GUICES02
5CB3
2-A1
4V1
GUA CURSOS ANUALES
EstndarAnualProg
ram
a
1Cpech
Dinmica III: momentum e impulsoGUA PRCTICAN
Cien
cias
Bs
icas
Fs
ica
Ejercicios PSU
1. Para que dos cuerpos de igual masa posean igual momentum, es
necesario que
I) se muevan con la misma rapidez. II) se desplacen en la misma
direccin.III) se desplacen en el mismo sentido.
Es (son) correcta(s)
A) solo I. D) solo I y II.B) solo II. E) I, II y III.C) solo
III.
2. Un cuerpo de masa constante se mueve en lnea recta con una
rapidez v. Si su rapidez aumenta al doble, entonces es correcto
afirmar que su momentum lineal
A) disminuye a la cuarta parte. D) aumenta al doble.B) disminuye
a la mitad. E) aumenta al cudruple.C) se mantiene.
3. Un camin de masa m se mueve con velocidad 2v y choca con un
tren de masa 2m, en reposo. Cunto vale la suma de las cantidades de
movimiento de ambos cuerpos despus del choque?
A) 2mv D) 5mvB) 3mv E) 6mvC) 4mv
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Ciencias Bsicas Fsica
Cpech2
4. Un cuerpo de 10 [kg] de masa se encuentra inicialmente en
reposo. Si comienza a moverse
cambiando su rapidez a razn de 30 ms en cada segundo, el mdulo
de la variacin del momentum
del cuerpo y la magnitud del impulso aplicado a 4 [s] de haber
comenzado el movimiento son,
respectivamente
A) 200 kg ms y 600 [Ns]
B) 300 kg ms y 1.200 [Ns]
C) 600 kg ms y 400 [Ns]
D) 1.000 kg ms y 3.600 [Ns]
E) 1.200 kg ms y 1.200 [Ns]
5. Un camin de 2.000 [kg] de masa, que se mueve a 36 kmh
, choca con un rbol detenindose en 0,1 [s]. El mdulo de la
fuerza promedio del impacto es
A) 2 105 [N] D) 2 105 [N]B) 4 105 [N] E) 4 105 [N]C) 2 103
[N]
6. En la colisin que representa el diagrama, la rapidez v2
(despus de la interaccin) es
A) 1,5 ms
v21 m
s
1 [kg] 4 [kg]
1 [kg] 4 [kg]
15 ms
5 ms
B) 3,0 ms
C) 4,0 ms
D) 8,5 ms
E) 9,0 ms
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GUA PRCTICA
Cpech 3
7. Sobre un cuerpo de masa 10 [kg], inicialmente en reposo, actu
una fuerza durante 2 [s] adquiriendo una rapidez de 4 m
s. Cul fue la magnitud del impulso aplicado sobre el cuerpo?
A) 10 [Ns] D) 40 [Ns]B) 20 [Ns] E) 50 [Ns]C) 30 [Ns]
8. Un ciclista de masa 70 [kg] se desplaza por una carretera con
una velocidad de 15 ms
. Cul es el momentum del ciclista en ese instante?
A) 1.050 kg ms D)
7015 kg
ms
B) 85 kg ms E) 1.050 kg
ms
C) 1570
kg ms
9. Para la situacin representada en el grfico adjunto, donde la
magnitud del impulso I vara en el tiempo t, cul es el mdulo de la
fuerza aplicada?
I [Ns]
t [s]5
100
A) 10 [N] B) 20 [N] C) 100 [N]D) 250 [N]E) 500 [N]
10. Al aplicar una fuerza constante de 6 [N] durante 4 [s],
sobre un cuerpo que inicialmente estaba en reposo, cul es el mdulo
de la variacin del momentum del cuerpo debido a la accin de esta
fuerza?
A) 4 kg ms D) 24 kg
ms
B) 6 kg ms E) 48 kg
ms
C) 12 kg ms
11. Se tiene un cuerpo de 5 [kg] de masa cuya aceleracin a en
funcin del tiempo t est representada en el grfico adjunto. Cul es
el mdulo del impulso total aplicado al mvil?
a m
s2
t [s]
4
10 20 25
A) 15 [Ns] B) 35 [Ns]C) 75 [Ns] D) 175 [Ns]E) 350 [Ns]
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Ciencias Bsicas Fsica
Cpech4
12. Durante un determinado tiempo t se aplica una fuerza de
mdulo F sobre un cuerpo de masa desconocida, tal como lo indica el
grfico adjunto. Cul es la magnitud del impulso aplicado sobre el
cuerpo al cabo de los primeros 20 segundos?
A) 20 [Ns] F [N]
4
t [s]10 20 30
B) 60 [Ns] C) 80 [Ns] D) 100 [Ns] E) 120 [Ns]
13. Una persona de 60 [kg] se encuentra en reposo sobre una
pista de patinaje (roce despreciable),
con una caja de 5 [kg] en sus manos. Si al lanzar la caja
horizontalmente hacia adelante la
persona adquiere una rapidez de 0,5 ms , en la misma direccin
que la caja pero en sentido
contrario, cul es la rapidez que adquiere la caja?
A) 0,5 ms D) 10,0 ms
B) 2,0 ms E) 60,0 ms
C) 6,0 ms
14. Un nio empuja un carrito con una fuerza constante durante 7
segundos, logrando que la magnitud del impulso sea de 350 [Ns]. Cul
fue el mdulo de la fuerza aplicada por el nio sobre el carrito?
A) 7 [N] D) 350 [N] B) 50 [N] E) 2.450 [N] C) 70 [N]
15. Javiera ejerce una fuerza durante 5 segundos sobre un carro
que se encontraba en reposo, logrando que se desplace. Respecto a
la situacin anterior y considerando el intervalo de tiempo
mencionado, es correcto afirmar que
I) el carro adquiere un momentum lineal constante. II) existe la
aplicacin de un impulso sobre el carro.III) se produce una variacin
en la cantidad de movimiento del carro.
A) Solo I D) Solo II y IIIB) Solo II E) I, II y IIIC) Solo I y
II
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GUA PRCTICA
Cpech 5
16. Segn el grfico adjunto de momentum p en funcin de la
velocidad v, cul es la masa del cuerpo?
v [ms ]3
150
p mskg A) 30 [kg]
B) 50 [kg]C) 150 [kg] D) 225 [kg]E) 450 [kg]
17. Si el momentum de un cuerpo de masa constante permanece
constante, se puede concluir que la fuerza neta sobre l es
A) constante. D) nula.B) variable. E) negativa.C) positiva.
18. Sobre un cuerpo de masa m se aplica una fuerza F durante un
tiempo t, generando un impulso I. Si se duplica la fuerza, qu debe
suceder con el tiempo de aplicacin para que el impulso sea el
mismo?
A) Se debe reducir a la cuarta parte. D) Se debe duplicar. B) Se
debe reducir a la mitad. E) Se debe cuadruplicar. C) Se debe
mantener igual.
19. Se tienen dos cuerpos, P y Q, de masas mP = 2mQ y
aceleraciones aP, aQ, respectivamente. Considerando el grfico de
impulso I en funcin del tiempo t de la figura, es correcto afirmar
que
I [Ns]
t [s]5
60
30
10
Q
P
I) la fuerza aplicada a P es 12 [N]. II) la fuerza aplicada a Q
es 3 [N].
III) la relacin entre las aceleraciones adquiridas es 8aP = aQ.
A) Solo I D) Solo I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III
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Ciencias Bsicas Fsica
Cpech6
20. Una bola de fierro de 1 [kg] sujeta a una cuerda es lanzada
contra un carro de masa 2 [kg],
en reposo. Si se sabe que la esfera se mueve a 3 ms justo antes
del impacto, con respecto al movimiento de los cuerpos
inmediatamente despus del choque, es correcto afirmar que la(s)
situacin(es) que podra(n) ocurrir es (son):
I) la esfera queda en reposo y el carro se mueve a 1,5 ms hacia
la derecha.
II) la bola y el carro se desplazan juntos a 1 ms hacia la
derecha.
III) la esfera se mueve a 1 ms hacia la izquierda y el carro
avanza a 2 ms hacia la derecha.
2 [kg]
A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y II E) I, II y
III
21. Un tractor de masa 4 toneladas se desplaza por la carretera
y choca de frente con un auto de masa 900 [kg], que viajaba a 80
kmh en sentido contrario. Si inmediatamente despus del choque los
vehculos quedan detenidos, qu rapidez llevaba el tractor antes de
chocar?
A) 12 kmh D) 20 kmh
B) 16 kmh
E) 25 kmh
C) 18 kmh
22. Un cuerpo de masa m, constante, se mueve con una rapidez v
de tal manera que posee un momentum lineal p. Para aumentar el
mdulo de su momentum lineal, es necesario que
I) aumente su velocidad. II) aumente su rapidez.III) experimente
una aceleracin.
Es (son) correcta(s)
A) solo I. D) solo II y III.B) solo II. E) I, II y III.C) solo
III.
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GUA PRCTICA
Cpech 7
23. Cuando un jugador de ftbol patea el baln en movimiento, es
correcto afirmar que
I) modifica el momentum del baln. II) se cumple que la suma de
los momentum antes y despus del golpe son iguales.III) aplica un
impulso al baln.
A) Solo I D) Solo II y IIIB) Solo I y II E) I, II y IIIC) Solo I
y III
24. Un mvil de 3 [kg] se desplaza hacia la derecha a 15 ms al
encuentro de otro mvil, cuya rapidez
es 9 ms en sentido contrario. Si luego de la colisin plstica los
cuerpos adquieren una rapidez
de 6 ms , qu valor(es) de masa podra tener el segundo
cuerpo?
I) 1,8 [kg] II) 10 [kg]III) 21 [kg]
A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y II E) Solo I y
III
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Ciencias Bsicas Fsica
Cpech8
25. Un vagn de masa m que se desplaza a 10 ms hacia la derecha,
es fragmentado por una explosin
en dos partes iguales, tal como lo muestra la figura. Siendo v1
y v2
las respectivas velocidades
de las partes fragmentadas despus de la explosin, indique la
alternativa que fsicamente NO
puede ser correcta
1 2
Antes Despus
m
v1 v2
A) 0 ms
20 ms
hacia la derecha
B) 20 ms
hacia la derecha 5 ms
hacia la derecha
C) 5 ms
hacia la izquierda 25 ms
hacia la derecha
D) 10 ms
hacia la izquierda 30 ms
hacia la derecha
E) 30 ms
hacia la izquierda 50 ms
hacia la derecha
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GUA PRCTICA
Cpech 9
Tabla de correccin
tem Alternativa Habilidad 1 Comprensin2 Comprensin3 Comprensin4
Aplicacin5 Aplicacin6 Aplicacin7 Aplicacin8 Aplicacin9 Aplicacin10
Aplicacin11 Aplicacin12 Aplicacin13 Aplicacin14 Aplicacin15
Comprensin16 Aplicacin17 Comprensin18 ASE19 ASE20 ASE21 Aplicacin22
Comprensin23 Comprensin24 ASE25 ASE
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Ciencias Bsicas Fsica
Cpech10
Resumen de contenidos
Momentum
El concepto de momentum lineal o cantidad de movimiento de un
cuerpo se relaciona con la inercia en el movimiento que el cuerpo
posee. Es una magnitud vectorial que depende de la masa y la
velocidad del cuerpo. El momentum se expresa como
p= m v
Sus unidades son:
S.I.: kg ms , C.G.S.:
g cms
Una bala posee una pequea masa, pero se mueve a alta velocidad;
tambin posee una gran "cantidad de movimiento".
Un tren, aun movindose muy lentamente, posee un gran "momentum"
debido a su gran masa.
En un grfico momentum / velocidad, la pendiente del grfico
representa la masa del cuerpo.
v
p pendiente = masa
Mientras mayor sea la pendiente del grfico, mayor es la masa del
cuerpo.
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GUA PRCTICA
Cpech 11
Impulso
Cuando sobre un cuerpo acta una fuerza F durante un tiempo t,
experimentando un cambio de velocidad en el tiempo, se dice que se
aplic un impulso sobre dicho cuerpo. El impulso es una magnitud
vectorial.
I = F t
Sus unidades son:
S.I.: [N s] , C.G.S.: [dyn s]
Los conceptos de momentum e impulso estn estrechamente
relacionados mediante las siguientes expresiones
I = m( vf - vi
)
I = pf - pi
= p
En un grfico F / t, el rea bajo la curva representa el impulso
ejercido, tanto si la fuerza aplicada es constante o variable.
F
Impulso
F
Impulso
t t
Conservacin del momentum lineal
En una explosin o cuando dos partculas chocan, y siempre que no
intervengan fuerzas externas en el evento, se cumplir que la suma
de los momentum iniciales ser igual a la suma de los momentum
finales. El enunciado anterior corresponde al principio de
conservacin del momentum de un sistema. Matemticamente, este
principio se puede expresar como
pantes = p
despus
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Ciencias Bsicas Fsica
Cpech12
Tipos de choques
Los choques o colisiones pueden ser de tres tipos:
- Elstico: en donde los cuerpos no sufren deformacin
permanente.
- Inelstico: en donde los cuerpos sufren deformacin
permanente.
- Plstico: en donde los cuerpos quedan unidos despus del
choque.
Para toda colisin entre dos cuerpos que se mueven en lnea recta,
se define el coeficiente de restitucin (e) como:
e = vf2 - vf1vi1 - vi2
Observacin
Registro de propiedad intelectual de Cpech.Prohibida su
reproduccin total o parcial.