Respuesta :
Respuesta:
Por lo tanto, ninguna de las dos cajas tiene un mayor momento lineal al final; ambas tienen el mismo momento lineal
Explicación:
El momento lineal, también conocido como cantidad de movimiento, se calcula con la fórmula:
=
⋅
p=m⋅v
donde
p es el momento lineal,
m es la masa y
v es la velocidad.
Dado que ambas cajas son empujadas con la misma fuerza durante el mismo tiempo, podemos usar la segunda ley de Newton para encontrar la masa de cada caja. La segunda ley de Newton nos dice que la fuerza
F es igual a la masa
m multiplicada por la aceleración
a:
=
⋅
F=m⋅a
La aceleración se puede encontrar usando la fórmula de aceleración en cinemática:
=
Δ
Δ
a=
Δt
Δv
donde
Δ
Δv es el cambio en la velocidad y
Δ
Δt es el tiempo.
Para cada experimento, calculamos la aceleración y luego la masa, y finalmente el momento lineal.
Experimento I:
Fuerza,
=
5.00
N
F=5.00N
Tiempo,
Δ
=
5.00
s
Δt=5.00s
Velocidad final,
=
10.0
m/s
v
f
=10.0m/s
Velocidad inicial,
=
0
m/s
v
i
=0m/s
Aceleración,
a:
=
−
Δ
=
10.0
m/s
−
0
m/s
5.00
s
=
2.00
m/s
2
a=
Δt
v
f
−v
i
=
5.00s
10.0m/s−0m/s
=2.00m/s
2
Masa,
m:
=
=
5.00
N
2.00
m/s
2
=
2.50
kg
m=
a
F
=
2.00m/s
2
5.00N
=2.50kg
Momento lineal,
p:
=
⋅
=
2.50
kg
⋅
10.0
m/s
=
25.0
kg
⋅
m/s
p=m⋅v
f
=2.50kg⋅10.0m/s=25.0kg⋅m/s
Experimento II:
Fuerza,
=
5.00
N
F=5.00N
Tiempo,
Δ
=
5.00
s
Δt=5.00s
Velocidad final,
=
5.00
m/s
v
f
=5.00m/s
Velocidad inicial,
=
0
m/s
v
i
=0m/s
Aceleración,
a:
=
−
Δ
=
5.00
m/s
−
0
m/s
5.00
s
=
1.00
m/s
2
a=
Δt
v
f
−v
i
=
5.00s
5.00m/s−0m/s
=1.00m/s
2
Masa,
m:
=
=
5.00
N
1.00
m/s
2
=
5.00
kg
m=
a
F
=
1.00m/s
2
5.00N
=5.00kg
Momento lineal,
p:
=
⋅
=
5.00
kg
⋅
5.00
m/s
=
25.0
kg
⋅
m/s
p=m⋅v
f
=5.00kg⋅5.00m/s=25.0kg⋅m/s
Ambas cajas tienen el mismo momento lineal al final de los experimentos:
25.0
kg
⋅
m/s
25.0kg⋅m/s
Por lo tanto, ninguna de las dos cajas tiene un mayor momento lineal al final; ambas tienen el mismo momento lineal.