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13.12 Ejemplo 12

Una masa de 3 kg que viaja a 32 m/s, como se muestra en la imagen de abajo, explota separándose en dos fragmentos. Si se observa que estos pasan por las coordenadas mostradas y que el fragmento de 1.8 kg tiene la dirección indicada, encuentre la velocidad de ambos fragmentos, así como la dirección del fragmento de 1.2 kg.

dc-e12-1


Solución con FísicaLab

Seleccionamos el grupo Dinámica y, dentro de este, el módulo Circular. Seleccionamos también el sistema de unidades SI, y borramos todo lo que contenga la Pizarra. Agregamos ahora tres elementos Móvil con movimiento rectilíneo, un elemento Sistema final, un elemento Momento angular y un elemento Momento lineal. Tal y como se muestra en la siguiente imagen:

dc-e12-2

Para el elemento Móvil con movimiento rectilíneo ubicado a la izquierda, que representa la masa inicial de 3 kg y que llamaremos A, tenemos:


Nombre

A

m

3

v

32

x

0

y

4

ang

0

a

0


Para el elemento Móvil con movimiento rectilíneo de la parte superior derecha, que representa al fragmento de 1.8 kg y que llamaremos B, tenemos:


Nombre

B

m

1.8

v

vB

x

8

y

6.5

ang

38

a

0


Y para el elemento Móvil con movimiento rectilíneo de la parte inferior derecha, que representa al fragmento de 1.2 kg y que llamaremos C, tenemos:


Nombre

C

m

1.2

v

vC

x

7.5

y

0

ang

angC

a

0


Los fragmentos B y C constituyen el estado final, por lo que los agregamos al elemento Sistema final, al que llamaremos final:


Nombre

final

Objeto 1

B

Objeto 2

C

Objeto 3

0

Objeto 4

0


Ahora para el elemento Momento angular, y ya que no existe un momento externo aplicado, tenemos:


Sistema i

A

Sistema f

final

M

0


Y para el elemento Momento lineal, y puesto que tampoco hay fuerzas externas aplicadas:


Sistema i

A

Sistema f

final

Fx

0

Fy

0


Ingresados los datos, damos clic en el icono Resolver para obtener la respuesta:


vB = 44.313 m/s ;  vC = 49.372 m/s ;
angC = 304.018 grados ;
Estado = success.


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