Question

En el espacio exterior, un astronauta lanza hacia delante de él una pelota, por ello a él le ocurre que: *
A) Se mueve junto con la pelota hacia enfrente
B) Se mueve perpendicularmente a la pelota
C) Sigue un poco después de la pelota
D) Se mueve hacia atrás de la pelota​

Answer 1

D) Se mueve hacia atrás de la pelota​

La cantidad de movimiento en el sistema astronauta-pelota en el espacio exterior se conserva, ya que no existen fuerzas externas. Por tanto, la cantidad de movimiento inicial y final deben ser iguales.

P₀ = Pf

Denotemos mp y mc a la masa de la pelota y el cosmonauta, y vp y vc a sus velocidades. Al inicio ambos están en reposo y al final tenemos:

$0 = m_pv_p + m_cv_c\quad \text{Despejando v_c }\\\\\boxed{v_c =- \dfrac{m_pv_p}{m_c} }$

Donde se ve claramente por el signo negativo que la velocidad del cosmonauta se opone a la velocidad de la pelota, por lo que concluimos que Se mueve hacia atrás de la pelota​.

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