Tarea en Clase

8.85. Un neutrón de masa m sufre un choque elástico de frente con un

núcleo de masa M en reposo. a) Demuestre que si la energía cinética

inicial del neutrón es K0, la energía cinética que pierde durante el choque

es 4mMK0>(M 1 m)2. b) ¿Con qué valor de M pierde más energía

el neutrón incidente? c) Si M tiene el valor calculado en el inciso b),

¿qué rapidez tiene el neutrón después del choque?

tema 8

8.32. Un auto deportivo de 1050 kg se desplaza hacia el oeste a 15.0 m>s

por una carretera horizontal cuando choca con un camión de 6320 kg,

que viaja hacia el este por el mismo camino a 10.0 m>s. Los dos vehículos

quedan pegados después del choque. a) ¿Qué velocidad (magnitud y

dirección) tendrán los dos vehículos inmediatamente después del choque?

b) ¿Qué rapidez debe llevar el camión para que ambos vehículos

se detengan por el choque? c) Encuentre el cambio de energía cinética

del sistema de los dos vehículos en las situaciones del inciso a) y b). ¿En

cuál situación tiene mayor magnitud el cambio de energía cinética?

 

8.90. Imagine que sostiene una pelota pequeña en contacto con y directamente

arriba del centro de una pelota grande. Si deja caer la pelota

pequeña un tiempo corto después de dejar caer la grande, la

pelota pequeña rebotará con rapidez sorprendente. Para ver el caso

extremo, ignore la resistencia del aire y suponga que la pelota grande

choca elásticamente con el piso y luego rebota para chocar elásticamente

con la pelota pequeña en descenso. Justo antes del choque entre

las dos pelotas, la grande se mueve hacia arriba con velocidad

y la pequeña tiene velocidad (¿Entiende por qué?) Suponga que

la masa de la pelota grande es mucho mayor que la de la pequeña.

a) ¿Qué velocidad tiene la pelota pequeña justo después del choque

con la grande? b) Use la respuesta al inciso a) para calcular la razón

entre la distancia de rebote de la pelota pequeña y la distancia que

cayó antes del choque.

TEMA 8

8.6. Dos vehículos se aproximan a una intersección. Uno es una camioneta
pickup que viaja a 14.0 m>s con dirección este-oeste (la dirección
2x), y el otro es un auto sedan de 1500 kg que va de sur a norte
(la dirección 1y a 23.0 m>s). a) Determine las componentes x y y del
momento lineal neto de este sistema. b) ¿Cuáles son la magnitud y dirección
del momento lineal neto?

7.64. Una roca está atada a un cordón cuyo otro extremo está fijo. Se
imparte a la roca una velocidad tangencial inicial que la hace girar en
un círculo vertical. Demuestre que la tensión en el cordón en el punto
más bajo es mayor que la tensión en el punto más alto por un factor de
6 veces el peso de la roca.

7.12. Tarzán y Jane. Tarzán, en un árbol, ve a Jane en otro árbol. Él
toma el extremo de una liana de 20 m que forma un ángulo de 45° con
la vertical, se deja caer de su rama y describe un arco hacia abajo para
llegar a los brazos de Jane. En este punto, su liana forma un ángulo de
30° con la vertical. Calcule la rapidez de Tarzán justo antes de llegar
a donde está Jane para determinar si la abrazará tiernamente o la tirará
de la rama. Puede hacer caso omiso de la resistencia del aire y
la masa de la liana.