1
Nivel
Secundaria
Dificultad
3
 
Categoría
Trabajo y energía

Dos cuerpos A y B de masas m y 10m respectivamente se mueven sobre una superficie horizontal con idéntica energía cinética. ¿Cuál de ellos tiene mayor momento lineal?

2 soluciones disponibles
pod
 

Para hacer este problema, el camino más directo es reescribir la energía cinética a partir de la definición de momento, ,

(1)

El enunciado nos dice que la energía cinética de los cuerpos A y B son iguales, por lo tanto

(2)

De esta ecuación ya vemos que, para tener la misma energía cinética que A, debido a su mayor masa (que aparece dividiendo), B debe tener mayor momento lineal. Pero comprobemoslo explícitamente.

Reorganizando la ecuación tenemos

(3)

Por último, substituimos los valores de la masa que nos da el enunciado,

(4)

Es decir, . Por lo tanto, el cuerpo B tiene mayor momento

Cat_in_a_box
 

En primer lugar, indiquemos las expresiones de la energía cinética de cada cuerpo.

[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
(1)
[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
(2)

Como ambos cuerpos se mueven con la misma energía cinética, podemos escribir la siguiente igualdad:

[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
(3)

Por otro lado, conocemos la relación entre la masa del cuerpo A y la del cuerpo B, siendo ésta:

(4)

De este modo, podemos sustituir en (3) y así obtener la velocidad del cuerpo A:

(5)

Una vez obtenida la relación de las velocidades de cada cuerpo, podemos comparar cuál de ellos tiene una mayor cantidad de movimiento o momento lineal. Los módulos serán por tanto:

[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
(6)

Finalmente, llegamos a la conclusión de que el cuerpo con mayor momento lineal es el cuerpo B:

(7)
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