Test Drive | Page 188

Física CONCEPTUAL
41. Los automóviles que se detienen con rapidez experim e n t a n u n cambio de cantidad de movimiento y u n
impulso correspondiente. Pero si los automóviles rebotan, sucede u n cambio mayor de cantidad de movimiento, con u n impulso respectivamente mayor, y en
consecuencia m á s daños. Resultan m e n o s d a ñ o s si los
automóviles q u e d a n unidos por el impacto, que si rebotan y se apartan.
4 3 . Al s u p o n e r q u e los a s t r o n a u t a s t i e n e n igual fuerza,
quiere decir, q u e c a d a u n o lanza con la m i s m a rapidez. C o m o las m a s a s son iguales, c u a n d o el p r i m e r o
lanza al s e g u n d o , el p r i m e r o y el s e g u n d o se alejan
e n t r e sí c o n rapideces iguales. Si el a s t r o n a u t a lanzado se m u e v e hacia la d e r e c h a con velocidad V, el prim e r o retrocede con velocidad - V. C u a n d o el tercero
hace la atrapada, él y el s e g u n d o se m u e v e n hacia la
d e r e c h a con velocidad VI2 (dos veces la m a s a se
m u e v e a la mitad de la rapidez, c o m o los v a g o n e s de
la figura 6.11). C u a n d o el tercero h a c e su l a n z a m i e n to retrocede a la velocidad V (la m i s m a q u e i m p a r t e
al a s t r o n a u t a q u e arrojó), q u e se s u m a a VI2 q u e
adquirió en la atrapada. Entonces, su velocidad es
V + VI2 = 3VI2 hacia la derecha; d e m a s i a d o rápida
para seguir j u g a n d o . ¿Por qué? Porque la velocidad
del s e g u n d o a s t r o n a u t a es VI2 — V = - VI2 hacia la
izquierda; es d e m a s i a d o lento p a r a alcanzar al prim e r astronauta q u e se sigue m o v i e n d o a - V. El j u e go termina. El p r i m e r o y el tercer a s t r o n a u t a ¡sólo
p u d i e r o n lanzar u n a vez al s e g u n d o !
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45. El impulso será m a y o r si la m a n o rebota, p o r q u e
hay m a y o r c a m b i o e n la c a n t i d a d de m o v i m i e n t o
de la m a n o y el brazo, a c o m p a ñ a d o de m a y o r impulso. La fuerza ejercida sobre los ladrillos es igual
y o p u e s t a a la fuerza de los ladrillos sobre la m a n o .
Por fortuna, la m a n o es elástica y está robustecida por u n a larga práctica.
47. Sus m a s a s son iguales; la mitad de la rapidez de las
partículas acopladas equivale a m a s a s iguales de
la partícula q u e c h o c a y la del b l a n c o . Es c o m o los
furgones de m a s a igual q u e se ven en la figura 6.11.
49. Si u n a bola n o golpea directo, la bola b l a n c o sale
d e s p e d i d a f o r m a n d o u n ángulo (por ejemplo, hacia
la izquierda) y tiene u n c o m p o n e n t e lateral de cantidad de m o v i m i e n t o respecto a la cantidad de movim i e n t o inicial de la bola q u e se a p r o x i m a b a . Para
c o m p e n s a r l o , esta bola n o p u e d e sólo q u e d a r s e en
reposo, sino d e b e salir d e s p e d i d a en la dirección
contraria (por ejemplo, hacia la derecha). Lo h a r á de
tal m a n e r a q u e su c o m p o n e n t e lateral de cantidad
de m o v i m i e n t o sea igual y o p u e s t a a la de la bola
blanca. Esto quiere decir q u e la cantidad de movim i e n t o lateral total es cero, la q u e había a n t e s del
c h o q u e . (En la figura 6.16 observa c ó m o se a n u l a n
las c o m p o n e n t e s laterales de la c a n t i d a d de movimiento.)
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1. La bola de boliche tiene u n a cantidad de m o v i m i e n t o
de (10 kg)(6 m/s) = 60 kg»m/s, y es la m a g n i t u d del
impulso necesario para detenerla. Eso es u n impulso
de 60 N • s. (Ob 6W'fRR