Calcula la magnitud de la cantidad de movimiento de una bala con 20 gramos de masa si pasa
de una velocidad de 216 km/h a 150 km/h. b) ¿Cuál será la fuerza utilizada si el tiempo
transcurrido es de 0.2 s.
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Analizando las características de la bala que tiene una más de 20 gramos, tenemos que:
- Su cambio en la cantidad de movimiento, al pasar de 216 km/h a 150 km/h, es de -3.66 kg·m/s.
- La fuerza utilizada viene siendo igual a 18.3 N, con sentido contrario al movimiento.
¿Cómo se calcula la cantidad de movimiento?
La cantidad de movimiento es el producto entre la masa y la velocidad, tal que:
p = m·V
Donde:
- p = cantidad de movimiento
- m = masa
- V = velocidad
Resolución del problema
- Cálculo de la cantidad de movimiento
En este caso, calculamos el cambio de la cantidad de movimiento de la bala, entonces:
Δp = m·ΔV
Δp = (0.020 kg)·(41.67 m/s - 60 m/s)
Δp = -3.66 kg·m/s
- Cálculo de la fuerza utilizada
La cantidad de movimiento se puede definir como:
Δp = F·Δt
Procedemos a obtener la fuerza utilizada (F):
3.66 kg·m/s = F·(0.2 s)
F = 3.66 kg·m/s / 0.2 s
F = 18.3 N
Como la variación de la cantidad de movimiento es negativa, esta fuerza va en sentido contrario al movimiento.
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