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.

Una partícula de 1,0 kg de masa se somete a una fuerza F que varía con el tiempo t según la siguiente gráfica F(N) vs. t(s): la fuerza aumenta linealmente desde 0 N en t = 0 s hasta 8 N en t = 1 s, se mantiene constante en 8 N entre t = 1 s y t = 3 s, y luego disminuye linealmente hasta 0 N en t = 4 s (forma de trapecio).

Encuentre las magnitudes del impulso y de la fuerza promedio ejercidas sobre la partícula en el intervalo de tiempo $t_i=0$ a $t_f = 4{,}0$ s.

Un bloque de $10\ \text{kg}$ de masa es sometido a una fuerza constante $\vec{F}$ que actúa durante $5\ \text{s}$, proporcionándole un impulso de $(20\hat{i} + 40\hat{j})\ \text{N}\cdot\text{s}$. Calcula el módulo de la fuerza $\vec{F}$ (en N).

En el saque de una partida de golf, un deportista utiliza uno de sus palos y le imprime una velocidad de $25\ \text{m/s}$ a la pelota. Si la pelota tiene una masa de $100\ \text{g}$ y el tiempo de contacto del palo con la pelota es $10\ \text{ms}$, determine la fuerza media impulsora.