Ejercicio de Impulso y cantidad de movimiento

La gráfica representa la fuerza de interacción entre dos cuerpos en función del tiempo: se trata de una curva en forma de arco (parecida a una colina), que empieza en cero, sube hasta un valor máximo y vuelve a bajar a cero, a lo largo de un intervalo de tiempo $\Delta t$ .

El impulso sobre uno de los cuerpos puede escribirse como

$\vec{I} = \vec{F}_m \, \Delta t$

De acuerdo con esta expresión, marque la alternativa correcta.

Ver solución paso a paso

(Pista: recuerda que el impulso siempre se puede calcular como el área bajo la curva F vs. t, y que esa misma área se puede expresar como un rectángulo equivalente de altura $F_m$ y base $\Delta t$ .)

(1. El impulso se define como el área bajo la curva fuerza-tiempo, es decir $I = \text{Área}$ .)

(2. Esa área también puede escribirse como $\vec{I} = \vec{F}_m \cdot \Delta t$ , donde $F_m$ es una fuerza constante que produce el mismo efecto (la misma área) que la fuerza variable real.)

(3. Para que un rectángulo de base $\Delta t$ tenga la misma área que la curva original, su altura $F_m$ debe ser precisamente el promedio de todos los valores que toma la fuerza durante ese intervalo.)

(4. Por lo tanto, $F_m$ representa el valor promedio de la fuerza, no su valor máximo ni su valor instantáneo.)

Respuesta: $F_m$ representa el valor promedio de la fuerza.

Ejercicio de Física — UNI