FISICA I 2014-I
LABORATORIO N° 6 CANTIDAD DE MOVIMIENTO E IMPULSO I. OB OBJE JETIV TIVOS OS 1.1 Compr Comprobar obar experi experimen mental talmen mente te el teore teorema: ma: impuls impulso o y cantid cantidad ad de movimiento. 1.2 eterminar los valores de los par!metros indicados en el impulso y cant ca ntida idad d de movim movimien iento to a part partir ir de la co cons nstr truc ucci ci"n "n de los #r!$ #r!$co coss correspondientes. II. FUNDAM FUNDAMENT ENTO O TEORI TEORICO CO
Impulso El impulso impulso es el producto producto entre una fuerza fuerza y y el tiempo durante el cual está aplicada. Es una magnitud vectorial. vectorial. El módulo módulo del del impulso se representa como el área bajo la curva de la fuerza en el tiempo, por lo tanto si la fuerza es constante el impulso se calcula multiplicando la F por Δt, mientras que si no lo es se calcula integrando la fuerza entre los instantes de tiempo entre los que se quiera conocer el impulso.
Cant!a! !" Mo#m"nto La cantidad de movimiento es el producto de la velocidad por la masa. La velocidad es un vector mientr mientras as que que la masa masa es un escala escalarr. omo result resultado ado obtene obtenemos mos un vector vector con la misma misma dirección y sentido que la velocidad. La cantidad de movimiento sirve, por ejemplo, para diferenciar dos cuerpos que tengan la misma velocidad, pero distinta masa. El de mayor masa, a la misma velocidad, tendrá mayor cantidad de movimiento.
m ! "asa v ! #elocidad #elocidad $en forma vectorial% p ! #ector cantidad de movimiento
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R"la$%n "nt&" Impulso ' Cant!a! !" Mo#m"nto El impulso aplicado a un cuerpo es igual a la variación de la cantidad de movimiento, por lo cual el impulso tambi&n puede calcularse como'
(ado que el impulso es igual a la fuerza por el tiempo, una fuerza aplicada durante un tiempo provoca una determinada variación en la cantidad de movimiento, independientemente de su masa'
III. MATERIAL DIDACTICO *ara el desarrollo del tema+ los alumnos utili,aran lo si#uiente: .1 Instrumentos yo e/uipos /uipo %e/uerido
C"di#o
Sensor de uer,a Sensor de movimiento
*S-2141
plorer 3( %esorte
*S-2002
IV. TECNICA OPERATORIA ' ANALISIS DE DATOS *rocedimiento 1. instalar el #lx impulse en el explorer 2. veri$car el uncionamiento de los sensores de uer,a y movimiento conectados stablecer la recuencia de muestreo la m!s alta posible. . proceder a reali,ar el experimento abandonando el carro sobre una pendiente y sobre el carril. (a medici"n o toma de muestras solo unciona instantes antes del #olpe e instantes despus del mencionado #olpe. An!lisis 1. Importar los datos con el datastudio 2. eterminar en la tabla+ las velocidades extremas y con ello calcular el cambio en la cantidad de movimiento. . Con el #ra$cador del ataStudio 5alle el impulso de$niendo el !rea ba6o la #r!$ca 4. Compare los resultados+ determine el porcenta6e de error. V. CUESTIONARIO DE APLICACI(N P&o)l"ma n° *+ 7na pelota de bisbol de 0+18 9# de masa se est! moviendo con una velocidad de 40 ms cuando es #olpeada por un bate %%A&'() 2014-I
FISICA I 2014-I /ue invierte su direcci"n ad/uiriendo una velocidad de 0 ms+ ;/u uer,a promedio e6erci" el bate sobre la pelota si estuvo en contacto con ella 8 ms<.
P&o)l"ma n° ,+ 7n taco #olpea a una bola de billar e6erciendo una uer,a promedio de 80 = durante un tiempo de 0+01 s+ si la bola tiene una masa de 0+2 9#+ ;/u velocidad ad/uiri" la bola lue#o del impacto<
P&o)l"ma n° -+ 7na uer,a act>a sobre un ob6eto de 10 9# aumentando uniormemente desde 0 5asta 80 = en 4 s. ;Cu!l es la velocidad $nal del ob6eto si parti" del reposo<
P&o)l"ma n° + Se roc?a una pared con a#ua empleando una man#uera+ la velocidad del c5orro de a#ua es de 8 ms+ su caudal es de 00 cm @s+ si la densidad del a#ua es de 1 #cm @ y se supone /ue el a#ua no rebota 5acia atr!s+ ;cu!l es la uer,a promedio /ue el c5orro de a#ua e6erce sobre la pared<
P&o)l"ma n° /+ Se dispara 5ori,ontalmente una bala de 0+0048 9# de masa sobre un blo/ue de 1+ 9# de masa /ue est! en reposo sobre una super$cie 5ori,ontal+ lue#o del impacto el blo/ue se despla,a 1+ m y la bala se detiene en l. Si el coe$ciente de ro,amiento cintico entre el blo/ue y la super$cie es de 0+2+ ;cu!l era la velocidad inicial de la bala<
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P&o)l"ma n° 6+ Se dispara una bala de 0+01 9# de masa contra un pndulo bal?stico de 2 9# de masa+ la bala se incrusta en el pndulo y ste se eleva 0+12 m medidos verticalmente+ ;cu!l era la velocidad inicial de la bala<
P&o)l"ma n° 0+ 7na part?cula A de masa mA se encuentra su6eta por medio de un resorte comprimido a la part?cula B de masa 2.mA+ si la ener#?a almacenada en el resorte es de 0 B ;/u ener#?a cintica ad/uirir! cada part?cula lue#o de liberarlas<.
P&o)l"ma n° 1+ 7n cuerpo de masa m1 2 9# se desli,a sobre una mesa 5ori,ontal sin ricci"n con una velocidad inicial v 1i 10 ms+ rente a l movindose en la misma direcci"n y sentido se encuentre el cuerpo de masa m2 8 9# cuya velocidad inicial es v 2i ms+ ste tiene adosado un resorte en su parte posterior+ cuya constante el!stica es 9 1120 =m+ ;cu!l ser! la m!xima compresi"n del resorte cuando los cuerpos c5o/uen<.
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VI.BIBLIO2RAFIA A(DA%=3A+ Eeatri, FISICA 3=%A(G dit. Harla+ &xico .F. 11 )%73(A) )+ H y &''% B. &AJ&KJICAS A*(ICAAS A CI=CIA L JC='('3MAG+ (ibros &c3raN O Hill. Colombia 1P2 &I=%S+ (AE'%AJ'%L *HLSICSG. Bo5n Qiley R Sons =.L. S%QAL+ %.A. FISICAG dit Interamericana+ &xico .F. 18 QI(S'=+ B.. FISICA C'= A*(ICACI'=SG dit. Interamericana+ &xico .F. 14. NNN.pasco.com
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