Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 7 años

¿Ayuda con problema de fisica?

Me podrian ayudar con los pasos para resolver este problema

Un niño que pesa 30 kg. esta quieto sobre un carrito. Cuando el niño salta hacia adelante a 2m/s, el carrito es lanzado hacia atras a 12 m/s. Si se desprecia la friccion, ¿Cual es la masa del carrito?

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  • hace 7 años
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    Para resolver el problema se debe emplear la "Ley de Conservación del Momento Lineal". El momento lineal de un objeto está dado por la fórmula

    p = mv,

    donde: p es el momento lineal, m la masa del objeto y v su velocidad

    La Ley de conservación del momento lineal establece que éste deber permanecer constante en todo momento para un sistema en el que no actúan fuerzas externas. Esto aplica perfectamente al problema en cuestión pues se está despreciando la fricción que es una fuerza externa al sistema compuesto por el carrito y el niño.

    La conservación del momento lineal dicha de otra manera: La cantidad de movimiento que hay al inicio es igual que la que habrá al final del proceso.

    Puesto en una expresión tenemos que para el sistema está conformado por el niño (con masa M = 30 kg y el carrito (con masa m desconocida):

    M*u1 + m*u2 = M*v1 + m*v2

    Donde:

    M = 30 kg (masa del niño)

    m = ? (masa del carrito, es la incógnita del problema)

    u1 = 0 m/s (velocidad inicial del niño y se indica que el niño originalmente está quieto)

    u2 = 0 m/s (velocidad inicial del carrito, se indica que también está en reposo)

    v1 = +2 m/s (velocidad final del niño, el signo (+) indica "hacia adelante")

    v2 = -12 m/s (velocidad final del carrito, el signo (-) indica "hacia atrás")

    Sustituimos los valores en la ecuación

    30(0) + m(0) = 30(2) + m(-12)

    Resolviendo cada multiplicación nos queda

    0 + 0 = 60 - 12m

    Pasamos el término de la incógnita a la izquierda

    12m = 60

    Para despejar el 12 que multiplica a la m pasa al otro lado de la ecuación dividiento

    m = 60/12

    Finalmente

    m = 5 kg

    De manera que la masa del carrito es de 5 kg y se trata de un carrito muy pequeño para un niño de 30 kg por cierto ;-)

    Espero te resulte de utilidad :D

    Fuente(s): Conocimientos Propios de Física 8-)
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