Page 119 - Libro Hipertextos Fisica 1
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Componente: Procesos físicos
EJEMPLO
La masa de un balón de fútbol es 450 g. Si el tiempo de contacto entre el pie y un balón en reposo, durante
un puntapié, para que este adquiera una velocidad de 20 m/s, es de 8 ? 10 s, determinar:
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a. El impulso producido por el puntapié.
b. La fuerza ejercida sobre el balón.
Solución: El impulso producido por el puntapié es 9 kg ? m/s
a. La cantidad de movimiento inicial es 0 y la canti- b. Para calcular la fuerza ejercida sobre el balón,
dad de movimiento final se calcula mediante: tenemos que:
p 5m ? v I 5 F neta ? Dt
p 5 0,450 kg ? 20 m/s Al remplazar F neta � I Al despejar F
p 5 9 kg ? m/s Al calcular t � neta
Para determinar el impulso, tenemos: F neta � 9kgm/s? �3 Al remplazar
?
I 5 p 2 p 810 s
0
I 5 9 kg ? m/s 2 0 Al remplazar F neta 5 1.125 N Al calcular
I 5 9 kg ? m/s Al calcular La fuerza ejercida sobre el balón es 1.125 N.
3.4 La conservación F
de la cantidad de movimiento 21 1
Consideremos un sistema formado por dos esferas. Se dice que este sis-
tema es aislado porque las únicas fuerzas que actúan sobre ellas son las
que se ejercen mutuamente (figura 10).
2
De acuerdo con el principio de acción y reacción, la fuerza que ejerce la
esfera 1 sobre la esfera 2 (F ) es de igual intensidad y opuesta a la fuerza
12
que ejerce la esfera 2 sobre la esfera 1 (F ). Es decir, F 5 2 F F
21
12
21
Como la segunda ley de Newton, expresada en términos de la cantidad Figura 10. F y F constituyen 12
21
12
de movimiento p, establece que la fuerza es igual a la razón de cambio un par acción-reacción.
de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo, tenemos que las
fuerzas que experimentan la esfera 1 y la esfera 2 son respectivamente:
� p 1 � p 2
F 21 � y F 12 �
t � t �
Por tanto,
�p 2 �� �p 1
�t �t
El tiempo durante el cual la esfera 1 ejerce fuerza sobre la esfera 2 es igual
al tiempo durante el cual la esfera 2 ejerce fuerza sobre la esfera 1, por
ende, los cambios de cantidad de movimiento se relacionan mediante la
expresión:
Dp 5 2Dp 1
2
es decir,
p 2 p 5 2(p 2 p )
2 2 1 1
0 0
© Santillana 119
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