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Medio
Cantidad de movimiento
UNMSM · 2025

Ejercicio de Física — UNMSM

En un experimento balístico con un fusil de 3 kg de masa, se midió su velocidad de retroceso v⃗r=−1,8 k^\vec{v}_r = -1{,}8\,\hat{k} m/s, al disparar una bala de masa 0,007 kg cuya velocidad fue v⃗b=600 k^\vec{v}_b = 600\,\hat{k} m/s. Calcule la cantidad de movimiento de los gases producidos durante el disparo.

Ver solución paso a paso

(Pista: conviene aplicar la conservación de la cantidad de movimiento al sistema completo (fusil, bala y gases), recordando que antes del disparo el sistema está en reposo, por lo que la cantidad de movimiento total inicial es cero.)

1. (Se plantea la conservación de la cantidad de movimiento: P⃗i=P⃗f\vec{P}_i = \vec{P}_f, es decir, 0⃗=mbv⃗b+P⃗gas+mfv⃗f\vec{0} = m_b\vec{v}_b + \vec{P}_{gas} + m_f\vec{v}_f.)

2. (Se reemplazan los datos: 0⃗=0,007×600 k^+P⃗gas+3×(−1,8) k^\vec{0} = 0{,}007 \times 600\,\hat{k} + \vec{P}_{gas} + 3 \times (-1{,}8)\,\hat{k}, es decir, 0⃗=4,2 k^+P⃗gas−5,4 k^\vec{0} = 4{,}2\,\hat{k} + \vec{P}_{gas} - 5{,}4\,\hat{k}.)

3. (Se despeja: P⃗gas=5,4 k^−4,2 k^=1,2 k^\vec{P}_{gas} = 5{,}4\,\hat{k} - 4{,}2\,\hat{k} = 1{,}2\,\hat{k} kg·m/s.)

Por lo tanto, la cantidad de movimiento de los gases es 1,2 k^1{,}2\,\hat{k} kg·m/s, alternativa C.