Ejercicios resueltos de física 1 1.-Una
partícula de 5 kg de masa, moviéndose a 2 m/s, choca contra otra partícula de 8 kg de masa inicialmente en reposo. Si el choque es frontal y elástico, hallar la velocidad de cada partícula después del choque.
Choque elástico. Conservación del momento lineal. En un choque elástico no hay pérdida de energía cinética
2.-Un
núcleo U en reposo se divide en dos fragmentos con masas de 140 y 90 u.m.a. La Q de la reacción es de 190 MeV. (un mega M es 106 veces). Datos: 1 u.m.a.=1.66 10 -27 kg, 1eV=1.6 1019 J.
Ejercicios resueltos de física 1 3.-Un
cuerpo de 5 kg de masa se mueve sobre una mesa lisa con velocidad de 10 m/s y choca contra otro cuerpo de 10 kg de masa, que se desplaza en dirección perpendicular al anterior con velocidad de 5 m/s. Ambos bloques después del choque quedan unidos y se desplazan juntos. Calcular:
La velocidad de ambos después del choque. La dirección de su velocidad. La pérdida de energía cinética en el choque
4.-Una
partícula de masa 0.2 kg moviéndose a 0.4 m/s choca contra otra partícula de masa 0.3 kg que está en reposo. Después del choque la primera partícula se mueve a 0.2 m/s en una dirección que hace un ángulo de 40º con la dirección original.
Hallar la velocidad de la segunda partícula. La Q del proceso.
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5.-Una
partícula de masa 4 kg y velocidad 2 m/s choca contra otra de 3 kg que está en reposo. La primera se desvía –45º respecto de la dirección inicial y la segunda 30º.
Calcular las velocidades de ambas partículas después del choque. ¿Es elástico?
Ejercicios resueltos de física 1
6.-Tres
partículas A, B y C de masas m A = mB = m y mC = 2m, respectivamente se están moviendo con velocidades cuyo sentido se indica en la figura y de valor v y v C = 2v . A = v B = v Se dirigen hacia el origen del sistema de coordenadas al que llegan en el mismo instante. Al colisionar A y B quedan adheridas y salen en la dirección indicada con velocidad v /2. Determinar:
La velocidad y dirección sale la partícula C. ¿Es un choque elástico? Razona la respuesta
Ejercicios resueltos de física 1
7.-Las
esferas de la figura tienen masas m A = 20 g, mB = 30 g y mC = 50 g. Se mueven hacia el origen sobre una mesa sin fricción con velocidades v A = 1.5 m/s y v B = 0.5 m/s. Las tres esferas llegan al origen simultáneamente.
¿Cuánto tiene que valer vC (módulo y dirección) para que las masas queden en el origen, sin moverse, después del choque?
¿Se ha perdido energía cinética en el choque? Si es así, cuánta
Ejercicios resueltos de física 1 8.-Una
partícula de 5 kg de masa moviéndose a 2 m/s choca contra otra partícula de 8 kg de masa inicialmente en reposo.Si la primera partícula se desvió 50º de la dirección original del movimiento. Hallar la velocidad de cada partícula después del choque. Se supone que el choque es elástico
Ejercicios resueltos de física 1
9.-La
figura muestra el resultado del choque entre dos discos de masas m y 2m. El primer disco lleva una velocidad de 2 m/s y el segundo está inicialmente en reposo. Calcular las velocidades (módulos) v 1 y v 2 de los discos después del choque. Comprobar si es o no elástico.
Ejercicios resueltos de física 1 10.-Una
bala de 50 g de masa se empotra en un bloque de madera de 1.2 kg de masa que está suspendido de una cuerda de 2 m de larga. Se observa que el centro de masa del bloque y la bala se eleva 40 cm. Encontrar el módulo de la velocidad de la ba la.
11.-Una
bala de 50 g de masa atraviesa un bloque de madera de 1 kg de masa, que está suspendido de una cuerda de 2 m de larga. Se observa que el centro de masa del bloque se eleva 50 mm.
Encontrar el módulo de la velocidad de la bala cuando sale del bloque, sabiendo que el módulo de su velocidad antes de impactar fue de 500 m/s.
Despreciar la pérdida de masa del bloque debido al orificio producido por la bala.
Ejercicios resueltos de física 1
12.-Una
bala de 20 g cuya velocidad es de 600 m/s, choca contra un bloque de 1kg, que pende de un hilo sin peso de 1m de longitud, empotrándose en el bloque. Calcular:
La velocidad inmediatamente después del choque, del conjunto bloque – bala. La tensión del hilo cuando el conjunto pasa por la parte más alta de su trayectoria (si es que pasa).
Ejercicios resueltos de física 1 13.-Una
bala de 200 g choca con un bloque de 1.5 kg que cuelga de una cuerda, sin peso de 0.5 m de longitud, empotrándose en el bloque. A este dispositivo se le denomina péndulo balístico.
Responder a las siguientes cuestiones:¿Cuál debe ser la velocidad de la bala para que el péndulo se desvíe 30º? Determinar la tensión de la cuerda en el punto más alto de la trayectoria circular, cuando la velocidad de la bala es de 45 m/s. ¿Describirá el bloque un movimiento circular cuando la velocidad de la bala es de 40 m/s?. Razónese la respuesta. En caso negativo, determinar su desplazamiento angular.
Ejercicios resueltos de física 1 14.-El
péndulo simple de la figura consta de una masa puntual m1=20 kg, atada a una cuerda sin masa de longitud 1.5 m. Se deja caer desde la posición A. Al llegar al punto más bajo de su trayectoria, punto B, se produce un choque perfectamente elástico con otra masa m2=25 kg, que se encuentra en reposo en esa posición sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Como consecuencia del choque, la masa m1rebota hasta alcanzar la posición C a altura h del suelo. Determinar
La velocidad de m1 al llegar a la posición B antes del choque y la tensión de la cuerda en ese instante. Las velocidades de m1 y m2 después del choque. La altura h al que asciende la masa m1 después del choque
Ejercicios resueltos de física 1
15.-Dos
bolas de marfil de masas m y 2m respectivamente están suspendidas de dos hilos inextensibles de 1 m de longitud. Separamos la bola de masa m de su posición de equilibrio 60º, manteniendo el hilo extendido y en el mismo plano vertical que el otro hilo. La soltamos y choca elásticamente con la bola de masa 2 m. Se pide calcular:
La velocidad de ambas bolas inmediatamente después del choque. Las máximas alturas a las que ascenderán después del choque.
Ejercicios resueltos de física 1 16.-Una
bala de masa 0.3 kg y velocidad desconocida choca contra un saco de 4 kg suspendido de una cuerda de 0.5 m de larga y en reposo. Después del choque el saco se eleva hasta que la cuerda hace un ángulo de 30º con la vertical, mientras tanto la bala describe una parábola, estando el punto de impacto a 20 m de distancia horizontal y 1.5 m por debajo. Calcular:
La velocidad del saco y la de la bala inmediatamente después del choque La velocidad de la bala antes del choque y la energía perdida en el mismo La tensión de la cuerda cuando esta hace 10º con la vertical
Ejercicios resueltos de física 1 17.-Una
granada se mueve horizontalmente con respecto al suelo a 8 km/s explota dividiéndose en tres fragmentos iguales. Uno sale en dirección horizontal (la misma que llevaba la granada) a 16 km/s. El segundo sale hacia arriba formando un ángulo de 45º y el t ercer fragmento, hacia abajo formando un ángulo de 45º.
Hallar la velocidad del segundo y del tercer fragmento Hallar la Q de la explosión ( Q=ΔE c) Sabiendo que la granada se encontraba a 100 m del suelo cuando se produce la explosión, hallar el alcance de cada uno de los fragmentos.
Ejercicios resueltos de física 1 18.-Una
bala de 10 g se incrusta en un bloque de 990 g que descansa sobre una superficie horizontal sin fricción, sujeto a un resorte de constante k=800 N/m, tal como se ve en la figura. El impacto comprime el resorte 15 cm. Calcular
La velocidad del conjunto bloque + bala justo después del choque La velocidad de la bala antes del choque.
19.-Una
bala de masa 0.2 kg y velocidad 50 m/s choca contra un bloque de masa 10 kg, empotrándose en el mismo. El bloque está unido a un resorte de constante 1000 N/m, y el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano horizontal es de 0.1. Calcular:
La velocidad del conjunto bala - bloque inmediatamente después del choque. La máxima deformación del muelle.
Ejercicios resueltos de física 1 20.-Un
bloque de masa m1 = 1 kg choca contra otro bloque que se encuentra en reposo de masa m2 = 2 kg, situado en la posición indicada en la figura. La velocidad del primer bloque inmediatamente antes del choque es v 1 = 5 m/s. Sabiendo que el choque es elástico y que podemos considerar las masas como puntuales, calcular la velocidad de las dos masas inmediatamente después del choque. Teniendo en cuenta que el coeficiente de rozamiento entre el plano y los cuerpos es μ = 0.1, calcular:
La máxima compresión del muelle (de constante k = 1000 N/m) producida por m2. La distancia que recorre m1 hasta detenerse
Ejercicios resueltos de física 1 21.-Una
bala de 0.2 kg y velocidad u=50 m/s choca contra un bloque de 9.8 kg empotrándose en el mismo. El bloque está unido a un muelle de constante k =1000 N/m. Calcular.
La velocidad v 0 del conjunto bala-bloque después del choque. La amplitud, periodo, fase inicial del MAS que describe el conjunto bala-bloque.
Ejercicios resueltos de física 1
22.-Un muelle vertical de constante k=1000 N/m sostiene un plato de 2 kg de masa.
Cuánto se ha deformado el muelle x0. Desde 5 m de altura respecto del plato se deja caer un cuerpo de 4 kg de masa que se adhiere al plato. ¿Cuál es la velocidad v del conjunto cuerpo-plato inmediatamente después del choque?
El muelle se comprime.
¿Cuál es la máxima comprensión del muelle xmáx?
Se aconseja tomar como energía potencial cero, la posición inicial del extremo del muelle sin deformar
Ejercicios resueltos de física 1
23.-Un
muelle vertical de constante k =1000 N/m sostiene un plato de 4 kg de masa. Desde 5 m de altura respecto al plato se deja caer una bola de 2 kg que choca elásticamente. Calcular la máxima deformación del muelle y la altura máxima a la que ascenderá la bola después del choque. ( g=10 m/s2)
Ejercicios resueltos de física 1 24.-Una
bola de masa M =0.2 kg está situada sobre una columna a 5 m de altura sobre el suelo. Una bala de m=0.01 kg que se dispara horizontalmente con velocidad de 500 m/s y atraviesa el centro de la bola. La bola cae al suelo a una distancia de 20 m de la columna. (g=10 m/s2)
¿A qué distancia impactará la bala en el suelo después del choque? ¿Cuánta energía cinética de la bala se ha convertido en calor mientras la bala atraviesa la bola?
Ejercicios resueltos de física 1 25.-Una
granada de masa m se dispara con una velocidad de 600 m/s haciendo un ángulo de 60° con la horizontal. Al llegar a la altura máxima la granada hace explosión dividiéndose en dos fragmentos iguales. Uno de estos fragmentos cae verticalmente.
Determinar el alcance del segundo fragmento
