Tema 05: Trabajo, energía y campo.	Subtema 06: Choques que producen giros.		05_06_007
Origen: Burbano, pág. 211, 60	Nivel: 2/3	Choque giro aro energía momento cinético
Una fuerza de 2 kp actúa durante 3 s sobre un cuerpo de 9,8 gr de masa. a) ¿Cuál es el impulso de la fuerza? b)¿Qué velocidad le comunica al cuerpo? c)¿Cuál es la energía cinética que adquiere el cuerpo? d)Después de haber estado en movimiento un cierto tiempo choca con un aro circular que puede girar sobre su eje de simetría. El choque es tangencial y el cuerpo queda incrustado en el aro. Sabiendo que la masa del aro es de 2 kg t su radio 5 cm, calculad la velocidad angular con la que se pondrá a girar.

S O L U C I Ó N:

(A) Impulso = F t = 2 9,8 3 = 58,8 Ns

(B) El impulso es igual a la variación de la cantidad de movimiento mv o momento lineal p, así que 58,8 = 9,8 10^-3(v – 0) => v = 6000 m/s

(C) E_c = ½ 9,8 10^-3 6000² = 176400 J

(D) En el choque se conserva el momento cinético L (el momento de la cantidad de movimiento), ya que no hay momentos exteriores añadidos.

Sabemos que L = p r = I w, y el momento de inercia del aro es simplemente MR², así que:

-antes del choque, sólo tiene momento cinético el cuerpo de 9,8 gr => L = m_cv_cR

-después del choque, gira el conjunto cuerpo + aro => L = (m_cR² + m_aR²)w

Igualando ambas magnitudes, m_cv_cR = R²(m_c + m_a)w => w = (m_cv_c)/[(m_c + m_a)R] y sustituyendo los valores numéricos conocidos se obtiene que w = 585 rdn/s

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