Question

Una pelota de tenis de 0.560 n justo antes de ser golpeada por una raqueta tiene una velocidad de (20.0)i –(4.0)jm/s. durante los 3.00 ms que la raqueta y la pelota están en contacto, la fuerza neta que actúa sobre la pelota es constante e igual a– (380)i +(110)jn .

Answer 1

     
  Datos :

     P = 0.560 New
      →
     Vo = ( 20.00 ) i - ( 4.00 ) j  m / s

      t = 3 ms 

      F neta = -  ( 380 ) i  + ( 110 ) j  New

        ( Falto  escribir lo que se requiere calcular )

       Calcular : 

        a )  ¿ Que componentes  x , y  tiene el impulso de la fuerza neta aplicada a la pelota ?

                     Ix = ?    Iy = ?

        b ) ¿ Que componentes x , y tiene la velocidad final de la pelota ?

                     Vfx =?       Vfy = ?

              Solución :


                   transformar ms a s :    3 ms  * 10⁻³ s / 1 ms = 3 * 10⁻³ s .


                   se calcula la masa de la pelota  con el peso :

                                  P = m * g 

                                  m = P / g

                                  m = 0.560 New / 9.8 m / s²

                                  m = 0.0571 Kg 


                                 →    →
                                   I =  Fneta * t

                      Ix i + Iy j  = ( Fnx i + Fny i ) * t 

                      Ix i + Iy j  = ( Fnx * t ) i + ( Fny * t ) j

                     Planteando la ecuaciónes de las componentes del
                     Impulso en x , y  queda : 

                                                             
                    a )               Ix = F nx * t  

                                       Ix = - ( 380 ) New * 3 * 10 ⁻³ s 

                                       Ix = - ( 1.14 ) New * s

                                       Iy =  Fny * t 

                                       Iy = ( 110 ) new * 3*10⁻³ s

                                       Iy = 0.33 New * s

                            →
                             I =  - 1.14 i + 0.33 j   New * s 

                 →   →
           b)   I = ΔP =  - 1.14 i + 0.33 j  Kg * m / s

                 →            →                →    →                               
                 ΔP = m * ΔV   = m * ( Vf - Vo )      

                                                                                       
           (   - 1.14 i + 0.33 j ) = 0.0571  * ( ( Vfxi  + Vfy j ) - ( Vox i + Voy j )


                      igualando componentes en x , y :


                - 1.14  =   0.0571  * (  Vfx - Vox ) 

                 -1.14  =    0.0571 *  (  Vfx  - 20.0 ) 

                - 1.14 =  0.0571 * Vfx   -  1.142 

                  0.0571 * Vfx = 1.142 - 1.14 

                  0.0571 * Vfx =  2*10⁻³ 

                                Vfx =  0.035  m / s


                 0.33  =  0.0571 * (   Vfy - Voy )

                 0.33 =   0.0571 * Vfy  - 0.0571 * (- 4.00)

                0.33 =   0.0571 * Vfy  + 0.2284 

                0.0571 *Vfy = 0.33 - 0.2284

                              Vfy = 0.1016 / 0.0571

                              Vfy = 1.779  m / s

                              →
                             Vf =  - ( 0.035 ) i + ( 1.779 ) j  m / s.