PROBLEMAS FISICA-14

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Datos: 
?
5,0
5,1
.5,6
9,2
2
1
=
=
=
=
=
→
F
TnP
inx
fth
TnP
 
 
Primeramente debemos utilizar las ecuaciones ya conocidas para despejar la 
velocidad aproximada con la cual se aproximo al montón de Tierra. 
 
x
Vm
V
x
Vm
t
VmFVmtF
x
V
aahoraxaVVpero
a
V
ttaV
V
f
f
.2
.
.2
...,..
.2
.,...2.,.,.0
0
2
0
0
0
2
02
0
20
0
==
∆
=∴⇒∆=
=⇒+=⇒=∴⇒−=
=
 
 
Pb. 5. 08.- En una tormenta de granizo, cada uno de ellos tiene un diámetro de 1.0 
cm a una velocidad de 25 m/seg. Se estima que hay 120 granizos por metro 
cúbico de aire. Despréciese el rebote del granizo al chocar., a) ¿cuál es la masa 
de cada granizo., b) ¿qué fuerza es ejercida por el granizo sobre un estrato de 
plano de 10m x 20 m., durante la tormenta?, supóngase que, siendo hielo, 1 cm3 
de granizo tiene una masas de 0,92 gr. 
 
Solución: 
?
?
1201
25
1
3
=
=
=
=
=
F
m
granizosm
seg
mv
cmd
granizo
 volumen del granizo: 
3
3
523,0
6
. cmdV == π 
 
.481,0523,0
92.01
3
3
grcm
grcm
−−−
−−−−−−
 
 
a) la masa de cada granizo es de: 0,481 gramos. 
 
Como dice el enunciado que hay 120 granizo por metro cúbico, y pregunta que 
fuerza media ejerce durante la tormenta una superficie de 0,02 metros cuadrados, 
y como si hay 120 granizos en una superficie de 10.000 centímetros cuadrados, 
en una superficie de 200 centímetros cuadrados hay 2,4 granizos, por lo tanto 
tenemos que: 
 
 
 41
t
vmFvmvmdtF ..,.0.. =∴⇒−=∆=
→
 
 
pero como el tiempo tavsale
a
vt .0., −=⇒= ., pero la aceleración esta dada por la 
ecuación: 
 
.,.
.2
1. 2tatvd −= distancia del diámetro del granizo, donde reemplazamos el tiempo 
con la ecuación que antecede, obteniendo: 
v
dt
d
va .2.,
.2
2
=⇒= 
 
por lo tanto la fuerza media ejercida sobre el estrato plano es: 
 
[ ]N
x
vmF 36
.2
. 2
==
→
 
 
Pb. 5. 09.- Un fragmento rocoso de 100 gr, se encuentra en reposo sobre un plano 
de filita horizontal lisa, un segundo fragmento rocoso de masa 2,5 gr., esférico se 
desliza por una ladera adyacente a la filita y adquiere una velocidad de 400 m/seg, 
al llegar al plano horizontal, golpea al otro fragmento rocoso y rebota 
horizontalmente en una dirección perpendicular a la inicial con una velocidad de 
300 m/seg., a) calcúlense la magnitud y dirección de la velocidad del primer 
fragmento luego de haber sido golpeado este., b) ¿es el choque perfectamente 
elástico?. 
 
Solución: y antes del choque después Vf1 
Datos: 
[ ]
[ ]
?0).,?)
300
90
400
5,2
0
100
2
2
0
0
02
2
01
1
==



=
=



=
=
=
=
EbVa
seg
mV
seg
mV
grm
V
grm
f
f
α
 m1 m2 Vf2 x 
 
Si la superficie sobre la que deslizan los dos fragmentos rocosos es horizontal, 
significa que no hay ninguna componente de los pesos de m1 y m2 que puedan 
impulsar a este sistema, pues la fuerza de gravedad es una fuerza exterior a este 
sistema. También no hay fuerza exterior de rozamiento, pues la superficie es lisa, 
 
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así que el sistema conserva su cantidad de movimiento, por no haber impulsión de 
ninguna fuerza exterior. 
 
Antes del choque tenemos únicamente que el 1er. fragmento se mueve y lo hace 
sobre el eje x, por lo tanto la cantidad de movimiento le corresponde a ese cuerpo 
y sobre el eje x., por lo que la ecuación queda como sigue: 
 
α.cos... 11022 −= fVmVm (1) 
también en la dirección del eje y, antes del choque la velocidad es igual a cero, y 
después del choque es: 
 
=0 ., de aquí se tiene: 2211 .....0 ff VmsenfVm +−= α (2) 
 
dividiendo la ecuación (2) en la (1), obtenemos: 
 
"12´5236
400
300..
.
0
02
2
==
=
tagarc
tag
V
V f
α
α
 
una vez obtenido el ángulo procedemos a calcular la velocidad faltantes: 
 
αsenm
Vm
V ff .
.
1
22
1 = ., colocando los valores correspondiente obtenemos que 
 



= seg
mV f 5,121 
 
 
La energía Cinética es 202.2
1 VmE = 
 
Y la energía final: 
 
2
11
2
22 .2
1.
2
1 VmVmEkf += 
 
Si el choque era perfectamente elástico: