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Tema 03: Dinámica de los sistemas de puntos.

Subtema 3: Movimiento del CDM de un sistema de puntos

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Origen: Edelvives, 4.6

Nivel: 1/3

Explosión, velocidad

Una partícula material de 4 kg se mueve con una velocidad constante de 2 m/s a lo largo del eje OX. Al cabo de 10 s de iniciado el movimiento, y debido exclusivamente a fuerzas interiores, se escinde en dos fragmentos iguales, uno de los cuales sigue una dirección que forma 45º con la inicial con una velocidad de 10 m/s. (a)Calculad la velocidad del otro fragmento y (b)la posición del CDM 15 s después de la explosión.

S O L U C I Ó N:

(A)

Antes de la explosión:

px = 4*2 = 8

py = 0

Después de la explosión:

px = 2*10*cos45º + 2*vx

py = 2*10*sen45º + 2*vy

Igualando y resolviendo el sistema se obtiene que vx = -3,07 m/s y vy = -7,07 m/s.

La dirección vendrá dada por tg α = (-7,07)/(-3,07) = 2,3 ===> α = 66º, pero como ambas componentes son negativas, se trata de un ángulo situado en el tercer cuadrante, por lo cual α = 180 + 66 = 246º

El módulo de la velocidad es

(B)

Al no haber fuerzas exteriores al sistema, el CDM no puede acelerar, por lo que mantiene la velocidad que llevaba y estará en una posición dada por e = (10+15)*2 = 50 m


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