ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMTICAS

HOJA DE TRABAJO No 15

1.- Un cuerpo A tiene una masa de 0.60 kg se desplaza a razn de 1.2 km/h y otro cuerpo B de masa 600 g se
desplaza a razn de 1.2 m/s. La cantidad de movimiento, en kgm/s, para A y B respectivamente son:
a) 0.20 720 b) 720 0.20 c) 0.20 0.72 d) 0.72 0.72 e) 0.72 0.20

2.- Cul es el momento lineal de un objeto que tiene una masa de 100 kg y una energa cintica de 20 000 J?
a) 10 000 kg m/s b) 1000 kg m/s c) 100 kg m/s d) 2 000 000 kg m/s e) 2000 kg m/s

3.- Cuando un aumento de rapidez duplica la cantidad de movimiento de un cuerpo, su energa cintica
a) aumenta, pero menos del doble. b) es ms del doble. c) se duplica.
d) no cambia. e) depende de factores que no estn establecidos.

4.- Cuando un aumento de rapidez duplica la energa cintica de un cuerpo, su cantidad de movimiento
a) aumenta, pero menos del doble. b) es ms del doble. c) se duplica.
d) no cambia. e) depende de factores que no estn establecidos.

5.- Determine cul de las siguientes opciones es verdadera:

a) Si un sistema de partculas tiene una energa cintica total igual a cero, entonces la cantidad de movimiento total
del sistema es necesariamente cero.
b) Si un sistema de partculas tiene un cantidad de movimiento lineal igual a cero, entonces necesariamente la
energa cintica total del sistema es igual a cero.
c) Si dos objetos tienen la misma cantidad de movimiento lineal, entonces esos dos objetos deben tener
necesariamente la misma energa cintica.

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

6.- Una pelota, de 400 g, se mueve inicialmente hacia la izquierda a 30 m/s.
Despus de impactar en contra de una pared, la pelota se mueve hacia la derecha a
20 m/s. Cul es el impulso de la fuerza neta sobre la pelota durante la colisin
contra la pared?
a) 20 kgm/s hacia la derecha b) 20 kgm/s hacia la izquierda
c) 4.0 kgm/s hacia la derecha d) 4.0 kgm/s hacia la izquierda
e) ninguna de las anteriores

7.- Una pelota de 850 g que reposaba en el csped adquiere una velocidad horizontal de 40 m/s mediante un
puntapi. Si la interaccin dur 0.20 s, cul fue la fuerza media que se ejerci sobre la pelota?
a) 8.33 x 103 N b) 1.70 x 10-5 N c) 0.17 x 103 N
2 3
d) 1.70 x 10 N e) 170 x 10 N

8.- Una pelota, cuya masa es de 200 g, se lanza desde el reposo a una altura de 2.00 m sobre el piso y rebota en
lnea recta hacia arriba hasta una altura de 0.900 m. Si el tiempo de contacto con el piso fue de 0.0950 segundos,
cul fue la fuerza promedio que el piso ejerci sobre la pelota y en qu direccin?

9.- Una pelota de golf golpea una superficie dura y lisa con un ngulo de 30.0 y, como
indica el dibujo, rebota con el mismo ngulo. La masa de la pelota es de 0.047 kg, y su
rapidez es de 45 m/s, justo antes y despus de golpear el suelo. Cul es la magnitud del
impulso aplicado a la pelota de golf?

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

 10.- Un cuerpo de 2.00 kg con una rapidez inicial de 3.00 m/s se est moviendo en
lnea recta en la direccin positiva. Sobre este cuerpo acta la fuerza mostrada en el
grfico adjunto. Cul es la rapidez del cuerpo en t = 5.00 s?
a) 1.25 m/s b) 2.25 m/s c) 4.50 m/s
d) 5.25 m/s e) 10.5 m/s

11.- En una prueba simulada de choque de frente, un automvil golpea una pared a 40 km/h y se detiene
abruptamente. Un maniqu con una masa de 55 kg, no sujeto con cinturn de seguridad, es detenido por una bolsa
de aire, que ejerce sobre l una fuerza de 10500 N. Cunto tiempo estuvo en contacto el maniqu con la bolsa para
detenerse?

12.- Un jugador de beisbol batea la pelota en lnea recta hacia arriba. La pelota (cuya masa es de 200 g) viajaba
horizontalmente a 35.0 m/s, justo antes de hacer contacto con el bate y va a 20.0 m/s justo despus hacer contacto
con este. Determine la direccin y la magnitud del impulso que el bate aplica a la pelota.

13.- Dos bloques, uno de masa M y el otro de masa 2M, se encuentran en reposo
sobre una superficie horizontal y sin friccin. Luego cada bloque es empujado por la
misma fuerza constante F y por el mismo intervalo de tiempo t, al final del intervalo
de tiempo, cul de los bloques tiene la mayor cantidad de movimiento lineal?
a) El bloque de masa M. b) El bloque de masa 2M.
c) Los dos bloques tienen la misma cantidad de movimiento lineal.
d) Falta conocer la Fuerza F y el intervalo de tiempo t

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

14.- Respecto a la pregunta anterior, al final del intervalo de tiempo, cul de los bloques tiene la mayor velocidad?
a) El bloque de masa M. b) El bloque de masa 2M.
c) Los dos bloques tienen la misma velocidad. d) Falta conocer la Fuerza F y el intervalo de tiempo t

15.- Un rifle de 3.00 kg dispara una bala de 5.00 g a una

velocidad de 300 m/s. Considere la fuerza que el rifle
ejerce sobre la bala y la fuerza que ejerce la bala sobre el
rifle, Cul es mayor en magnitud?
A. la fuerza que el rifle ejerce sobre la bala B.la fuerza que la bala ejerce sobre el rifle
C. ambas fuerzas tienen la misma magnitud D. no hay suficiente informacin para decidir

16.- Una fuerza neta de 200 N acta sobre una roca de 100 kg, y otra fuerza neta de la misma magnitud acta sobre
una piedra de 130 g:
a) Cmo se compara la rapidez del cambio de momento de la roca con respecto a la de la piedra? es mayor, el
mismo o menor
b) Cmo se compara la rapidez del cambio de velocidad de la roca con respecto a la de la piedra? es mayor, el
mismo o menor

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

17.- Usted est probando un vehculo nuevo utilizando muecos para ensayos de choque. Consideremos dos
maneras de frenar el vehculo desde 90 km/h a una parada completa:
I.- Se deja que el vehculo choque contra un muro, llevndolo a una parada repentina.
II.- Se deja que el vehculo ingrese en un tubo gigante de gelatina de tal manera que se trata de un alto gradual.
En cul caso existe un mayor impulso de la fuerza neta sobre el vehculo?
a) en el caso I b) en el caso II
c) el impulso es el mismo en ambos casos d) no hay suficiente informacin para decidir

18.- Con respecto a la pregunta anterior, en cul caso existe una mayor fuerza neta sobre el vehculo?
a) en el caso I b) en el caso II
c) la fuerza neta es la misma en ambos casos d) no hay suficiente informacin para decidir

19.- Una persona se encuentra bajo un paraguas durante una tormenta. Ms tarde, la lluvia se convierte en granizo,
aunque el nmero de "gotas" que golpean la sombrilla por unidad de tiempo y sus velocidades siguen siendo la
misma. En cul caso la persona requiere ms fuerza para sostener el paraguas?
a) cuando est granizando b) cuando est lloviendo c) el mismo en ambos casos

20.- Una bola de bolos y una pelota de ping-pong estn rodando hacia ud con el mismo momento lineal. Si se
ejerce la misma fuerza para detener a cada uno, cul de los dos llega al reposo en menor tiempo?
a) la bola de bolos b) tardan el mismo tiempo
c) la pelota de ping-pong d) es imposible dar una respuesta

21.- Con respecto a lo anterior, cul avanzar mayor distancia hasta detenerse a partir de que acta la fuerza?
a) la bola de bolos b) recorren la misma distancia
c) la pelota de ping-pong d) es imposible dar una respuesta
Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques
22.- Un carro abierto rueda a lo largo de una pista sin friccin mientras llueve (ver
figura). Al rodar, que ocurre con la velocidad del carro, mientras la lluvia se acumula en
ella? (Suponga que la lluvia cae verticalmente en la caja.)
a) incrementa b) se mantiene constante
c) disminuye d) inmediatamente se detiene

23.- El bloque A a la izquierda tiene una masa de 1.00 kg. El bloque B a la

derecha tiene una masa de 3.00 kg. Los bloques son forzados a unirse,
comprimiendo un resorte. Luego el sistema es liberado desde el reposo sobre
una superficie nivelada y sin friccin. Despus de que los bloques son
liberados, la energa cintica (EC) del bloque A es:
a) 1/9 de la EC del bloque B. b) 1/3 de la EC del bloque B.
c) 3 veces la EC del Bloque B.
d) 9 veces la EC del bloque B. e) la misma EC del bloque B.

24.- Un ncleo del uranio (en reposo) experimenta la fisin y se divide en dos fragmentos, uno pesado y otro ligero.
Qu fragmento tiene la mayor cantidad de movimiento?
a) el ligero b) el pesado c) ambos tienen igual cantidad de movimiento

25.- Respecto a la pregunta anterior, Qu fragmento tiene la mayor rapidez?

a) el ligero b) el pesado c) ambos tienen igual rapidez

26.- Respecto a la pregunta anterior, Qu fragmento tiene la mayor energa cintica?

a) el ligero b) el pesado c) ambos tienen igual rapidez

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

27.- Un jugador de bisbol utiliza una maquina lanzadora
para ayudarse a mejorar su promedio de bateo. Coloca la
mquina de 22.5 kg sobre un estanque congelado, como se
muestra en la figura. La maquina dispara horizontalmente
una bola de bisbol de 0.150 kg con una velocidad de 36.0
m/s. Cul es la velocidad de retroceso de la mquina?
A) 0.108 m/s B) 36.0 m/s C) 5.22 m/s
D) 9.26 m/s E) 0.240 m/s

28.- Por accidente un platn de cermica se deja caer verticalmente al piso,

rompindose en tres partes. Las partes se distribuyen en direccin paralela al piso.
A medida que el platn cae, su cantidad de movimiento, slo tiene la componente
vertical, y ninguna componente paralela al piso. Despus del impacto, la
componente de la cantidad de movimiento total paralela al piso debe ser igual a
cero, porque la fuerza externa que acta sobre el platn no tiene componente
paralela al piso. Con los datos de la figura, calcule las masas de las partes 1 y 2.

29.- Un proyectil se dispara con una velocidad inicial de 90.0 km/h que forma un ngulo de 60.0 con la horizontal.
Cuando el proyectil est en la cspide de su trayectoria, una explosin interna lo divide en dos fragmentos con
masas iguales. Uno cae verticalmente como si se le hubiera soltado desde el reposo. A qu distancia del can
caer el otro fragmento?

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

30.- Un proyectil de 4.00 g se mueve horizontalmente con una
velocidad de 355 m/s. El proyectil se acerca a dos bloques que
descansan sobre una superficie horizontal sin friccin. El proyectil
pasa completamente a travs del primer bloque (una colisin
inelstica) y se incrusta en el segundo (ver figura). Tenga en cuenta
que ambos bloques se mueven despus de la colisin con el proyectil.
La masa del primer bloque es de 1150 g, y su velocidad es 0.550 m/s
despus de que el proyectil lo atraviesa. La masa del segundo bloque
es 1530 g. (a) Cul es la velocidad del segundo bloque luego que el
proyectil se incrusta? (b) Hallar la relacin entre la energa cintica
total despus de la colisin y antes de la colisin.

31.- Una bala de 50 g penetra un bloque de 2.0 kg colgado de una cuerda. La bala y el
bloque se elevan a una altura de 12 cm. Cul era la velocidad de la bala antes de
incrustarse?
a) 20.9 m/s b) 32.9 m/s c) 120.9 m/s
d) 140.9 m/s e) 62.9 m/s

32.- Dos objetos con diferentes masas chocan y se adhieren el uno al otro. En comparacin con antes de la colisin,
el sistema de los dos objetos despus de la colisin tiene:
a. igual cantidad de movimiento lineal e igual energa cintica
b. igual cantidad de movimiento lineal pero menor energa cintica.
c. menor cantidad de movimiento pero igual energa cintica
d. menor cantidad de movimiento lineal y menor energa cintica
e. no hay suficiente informacin para decidir

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

33.- Dos objetos con diferentes masas chocan y rebotan entre s. En comparacin con antes de la colisin, el
sistema de los dos objetos despus de la colisin tiene:
a. igual cantidad de movimiento lineal e igual energa cintica
b. igual cantidad de movimiento lineal pero menor energa cintica.
c. menor cantidad de movimiento pero igual energa cintica
d. menor cantidad de movimiento lineal y menor energa cintica
e. no hay suficiente informacin para decidir

34.- El bloque A tiene una masa de 1.00 kg y el bloque B de masa 3.00 kg. Los dos bloques chocan y se pegan
sobre una superficie nivelada y sin friccin. Despus de la colisin, la energa cintica (EC) de bloque A es:
a) 1/9 de la EC del bloque B. b) 1/3 de la EC del bloque B. c) 3 de la EC del bloque B.
d) 9 de la EC del bloque B. e) igual que la EC bloque B

35.- Un carro abierto est rodando a la izquierda en una superficie horizontal.

Un paquete se desliza por un tobogn y aterriza en el carro. Qu cantidades
tienen el mismo valor justo antes y justo despus de que el paquete aterriza en
el carro?
a) La componente horizontal de la cantidad de movimiento lineal del sistema
b) La componente vertical de la cantidad de movimiento lineal del sistema
c) La energa cintica del sistema
d) A y B
e) A, B y C

36.- Un trozo de masilla de 1.0 kg que se mueve a 5.0 m/s choca con una bola de boliche de 4.0 kg inicialmente en
reposo y se adhiere a ella. La bola de boliche y la masilla se mueven con una cantidad de movimiento de:
a) 1.0 kg m/s b) 3.0 kg m/s c) 5.0 kg m/s d) 6.0 kg m/s e) 7.0 kg m/s

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

37.- Una caja desliza sobre una superficie horizontal sin friccin, con una velocidad inicial de 10 m/s, y choca con
una caja idntica. Si las cajas se mantienen unidas despus de la colisin. Cul es su velocidad final?
a) 10 m/s b) 20 m/s c) 0 m/s d) 15 m/s e) 5 m/s

38.- Sobre una superficie horizontal sin friccin, desliza una caja que colisiona y se queda unida a una segunda caja
idntica inicialmente en reposo. Cul es la energa cintica final del sistema en trminos de la inicial?
a) ECf = ECi b) ECf = ECi / 4 c) ECf = ECi / 2
d) ECf = ECi / 2 e) ECf = 2 ECi

39.- Un jeep de 1800 kg estacionado es golpeado por atrs por un auto de 900 kg. Despus del impacto, el jeep
queda enganchado al auto. Si el carro ms pequeo se mova a 20 m/s antes del choque, cul es la velocidad de los
vehculos inmediatamente despus de este suceso?
a) 0 m/s b) 6.7 m/s c) -6.7 m/s d) 10 m/s e) -10 m/s

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

40.- Un cuerpo de 6.0 kg se est moviendo hacia la derecha a 10
m/s. Un cuerpo de 0.25 kg es disparado hacia la izquierda para
chocar con el cuerpo ms grande. Qu rapidez v debe tener el
cuerpo ms pequeo para que ambos se detengan completamente
luego de la colisin?
a) 4.2 m/s b) 15 m/s c) 120 m/s d) 150 m/s e) 240 m/s

41.- Un pequeo asteroide (cuya masa es de 10 g) golpea de refiln a un satlite en el espacio vaco. El satlite
estaba inicialmente en reposo y el asteroide viajaba a 2000 m/s. La masa del satlite es de 100 kg. El asteroide se
desva 10 de su direccin original y su rapidez disminuye a 1000 m/s, pero ninguno de los objetos pierde masa.
Determine a) la direccin y b) la rapidez del satlite despus de la colisin.

42.- La figura muestra una colisin entre dos discos en una mesa air-hockey.
El disco A tiene un masa de 0.025 kg y se mueve a lo largo del eje x con una
velocidad de 5.5 m/s. Colisiona con el disco B, que tiene una masa de 0.050 kg
y est inicialmente en reposo. La colisin no es central directa. Despus de la
colisin, los dos discos siguen direcciones con ngulos que se muestran en la
figura. Encontrar la velocidad final de (a) el disco A y (b) el disco B.

43.- En un juego de billar, una bola blanca que viaja a 0.75 m/s golpea a la bola 8 estacionaria. La bola 8 sale
despedida con una velocidad de 0.25 m/s con un ngulo de 37 con la direccin original de la bola blanca.
Suponiendo que el choque es inelstico, con qu ngulo se desviara la bola blanca, y que rapidez tendr?

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

44.- Un bloque y una barra se unen entre s. Cada objeto es de densidad
uniforme. El centro de masa del objeto combinado est en la posicin mostrada
por la "X" Cul tiene la mayor masa, el bloque o la barra?
a) el bloque b) la barra c) ambos tienen la misma masa
d) no hay suficiente informacin para decidir

45.- Localice el centro de masa de un sistema formado por tres objetos esfricos con masas de 3.0, 2.0 y 4.0 kg
cuyos centros estn situados en (-6.0 m, 0), (1.0 m, 0) y (3.0 m, 0), respectivamente.

46.- Una astronauta de 100 kg (su masa incluye el equipo) que realiza una caminata espacial esta a 5.0 m de una
capsula espacial de 3000 kg, con su cordn de seguridad totalmente estirado. Para volver a la capsula, ella tira del
cordn. Donde se juntaran la astronauta y la capsula?

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques

47.- Dos patinadores con masas de 65 y 45 kg, respectivamente, estn separados 8.0 m y sujetan cada uno un
extremo de una cuerda. a) Si tiran de la cuerda hasta juntarse, qu distancia recorrer cada patinador? (Deprecie la
friccin.) b) Si solo la patinadora de 45 kg tira de la cuerda hasta juntarse con su amigo (que se limita a sostener la
cuerda), qu distancia recorrer cada patinador?

48.- Un hombre de 75 kg est parado en el extremo lejano de una lancha de 50 kg a 100 m de la orilla. Si camina al
otro extremo de la lancha, cuya longitud es de 6 m a qu distancia estar de la orilla? Considere insignificante la
friccin y suponga que el centro de masa de la lancha est en su punto medio.

Captulo 7. Cantidad de movimiento lineal y choques