Colisiones: Conceptos y Ejercicios Resueltos para Física II

Question 1

¿Qué ley física describe la conservación del momento lineal en un choque?

Accepted Answer

Tercera Ley de Newton

Answer

Ley de Gravitación Universal

Answer

Ley de Coulomb

Answer

Ley de Conservación de la Energía

Question 2

Una pelota de 2 kg se mueve a una velocidad de 5 m/s. Choca de frente con otra pelota de 3 kg en reposo. ¿Cuál es la velocidad de la pelota de 2 kg después del choque?

Accepted Answer

3,33 m/s

Answer

2,5 m/s

Answer

4 m/s

Answer

5 m/s

Question 3

¿Qué tipo de choque se produce cuando uno de los objetos está inicialmente en reposo y el otro objeto lo golpea desde atrás?

Accepted Answer

Choque por detrás

Answer

Choque frontal

Answer

Choque oblicuo

Answer

Choque lateral

Question 4

¿Qué tipo de choque se produce cuando dos objetos se mueven en direcciones perpendiculares?

Accepted Answer

Choque oblicuo

Answer

Choque frontal

Answer

Choque por detrás

Answer

Choque lateral

Question 5

En un choque elástico, ¿qué propiedades físicas se conservan?

Accepted Answer

Momento lineal y energía cinética

Answer

Energía cinética pero no momento lineal

Answer

Momento lineal pero no energía cinética

Question 6

En un choque inelástico, ¿qué ocurre con la energía cinética de los objetos interactuantes?

Accepted Answer

Parte de la energía cinética se convierte en otras formas de energía

Answer

Se convierte toda la energía cinética en calor

Answer

Se conserva toda la energía cinética

Question 7

Una pelota de masa m se deja caer desde una altura h. ¿Cuál es la velocidad de la pelota cuando alcanza el suelo?

Accepted Answer

sqrt(2gh)

Answer

h^2/g

Answer

2g/h

Answer

h/2g

Question 8

Un tren de 1000 toneladas viaja a 50 km/h y choca elásticamente con un vagón de 500 toneladas en reposo. ¿Cuál es la velocidad del tren después de la colisión?

Accepted Answer

33,3 km/h

Answer

25 km/h

Answer

40 km/h

Answer

50 km/h

Question 9

¿En una colisión elástica, qué cantidad física se conserva?

Accepted Answer

Energía mecánica total

Answer

Momento angular

Answer

Impulso total

Answer

Entropía

Question 10

Un objeto de masa m se mueve con velocidad v hacia un resorte con constante elástica k. ¿Cuál es la distancia máxima de compresión del resorte?

Accepted Answer

1/2 * mv²/k

Answer

mv²/k

Answer

mg/k

Answer

k/mv²

Question 11

Un péndulo simple de longitud L se desvía un ángulo θ0. ¿Cuál es la velocidad máxima del péndulo durante su movimiento?

Accepted Answer

√(2gL(1-cosθ0))

Answer

gL(1-cosθ0)

Answer

2gLcosθ0

Answer

√(gL(1+cosθ0))

Question 12

Un resorte tiene una constante elástica k y se estira una distancia x. ¿Cuál es la energía potencial elástica almacenada en el resorte?

Accepted Answer

1/2 * kx²

Answer

1/2 * x/k

Answer

0

Answer

kx

Question 13

Un objeto de masa m se desliza sin fricción por un plano inclinado con ángulo θ. ¿Cuál es la aceleración del objeto?

Accepted Answer

gsinθ

Answer

mg

Answer

0

Answer

gcosθ

Question 14

Dos péndulos simples de longitudes L1 y L2 están suspendidos uno al lado del otro. El péndulo de longitud L1 se aparta un ángulo θ0 y se libera. ¿Cuál es el ángulo máximo de deflexión del péndulo de longitud L2?

Accepted Answer

θ0√(L1/L2)

Answer

θ0√(L2/L1)

Answer

θ0(L1/L2)

Answer

π - θ0

Question 15

En un choque elástico, la magnitud física que se conserva es:

Accepted Answer

Energía cinética

Answer

Energía potencial

Answer

Momento angular

Question 16

En un choque inelástico, ¿qué fracción de la energía cinética inicial se pierde y se transforma en calor u otras formas de energía?

Accepted Answer

1 - (e^2)

Answer

e

Answer

e^2

Answer

(1 - e^2)/2

Question 17

Dos objetos de masas m1 y m2 chocan en un choque inelástico totalmente inelástico. ¿Cuál es la velocidad final de los objetos combinados?

Accepted Answer

(m1u1 + m2u2)/(m1 + m2)

Answer

0

Answer

(m2 - m1)u2/(m1 + m2)

Answer

(m1 - m2)u1/(m1 + m2)

Question 18

Dos partículas de masas m1 y m2 chocan de forma elástica. La partícula m1 tiene una velocidad inicial v1 y la partícula m2 tiene una velocidad inicial cero. Después del choque, la partícula m1 tiene una velocidad final v1'. ¿Cuál es la velocidad final v2 de la partícula m2?

Accepted Answer

(m1 - m2)/(m1 + m2) * v1

Answer

v1

Answer

(m1 + m2)/(m1 - m2) * v1

Answer

0

Question 19

Un cuerpo de masa m se deja caer desde una altura h. Choca elásticamente con el suelo y rebota hasta una altura h'. ¿Cuál es el coeficiente de restitución del choque?

Accepted Answer

√(h'/h)

Answer

(h - h')/h

Answer

1 - (h'/h)

Answer

h'/h

Question 20

En una colisión frontal elástica entre dos esferas de igual masa que se mueven con velocidades v1 y v2, respectivamente, las velocidades de las esferas después de la colisión son iguales a v. ¿Cuál es la relación entre v1 y v2?

Accepted Answer

v1 + v2 = 2v

Answer

v1 + v2 = v

Answer

v1 - v2 = 2v

Question 21

Un objeto de masa m se mueve con velocidad v hacia una pared elástica. Después de chocar con la pared, el objeto rebota con la misma velocidad pero en dirección opuesta. ¿Cuál es la variación del momento lineal del objeto durante la colisión?

Accepted Answer

2mv

Answer

0

Answer

-mv

Answer

mv

Question 22

Dos esferas de masas m1 y m2 se mueven hacia adelante con velocidades v1 y v2, respectivamente. Las esferas chocan elásticamente y se dispersan con velocidades v1' y v2', respectivamente. ¿Qué afirmación sobre las energías cinéticas de las esferas antes y después de la colisión es correcta?

Accepted Answer

La energía cinética total se conserva.

Answer

La energía cinética total se redistribuye.

Answer

La energía cinética total disminuye.

Answer

La energía cinética total aumenta.

Question 23

Dos esferas de igual masa se mueven hacia adelante con velocidades v1 y v2, respectivamente. Las esferas chocan inelásticamente y se unen después de la colisión. ¿Cuál es la velocidad de la esfera combinada después de la colisión?

Accepted Answer

v = (v1 + v2) / 2

Answer

v = (v1 - v2) / 2

Answer

v = v1 - v2

Answer

v = v1 + v2

Question 24

En un choque inelástico, la energía cinética final es:

Accepted Answer

Menor que la energía cinética inicial

Answer

Depende de las masas y velocidades de los objetos

Answer

Igual a la energía cinética inicial

Answer

Mayor que la energía cinética inicial

Question 25

Dos objetos de masas m1 y m2 chocan de frente. Después del choque, se mueven juntos con una velocidad v. ¿Cuál es la relación entre las masas y velocidades?

Accepted Answer

v = ((m1 * v1) + (m2 * v2)) / (m1 + m2)

Answer

v = ((m1 * v1) - (m2 * v2)) / (m1 + m2)

Answer

v = v1 + v2

Question 26

Un péndulo de masa m oscila con una amplitud A. ¿Cuál es la velocidad del péndulo en el punto más bajo de su trayectoria?

Accepted Answer

v = √(2 * g * A)

Answer

v = 2 * g * A

Answer

v = A / g

Answer

v = g * A

Question 27

Un camión de 1000 kg se mueve a 10 m/s y choca frontalmente con un automóvil de 500 kg que está en reposo. Si el camión y el automóvil se enganchan después del choque, ¿cuál es la velocidad final del sistema?

Accepted Answer

6,67 m/s

Answer

10 m/s

Answer

5 m/s

Answer

15 m/s

Question 28

Un objeto de 2 kg se mueve a 4 m/s y choca frontalmente con un objeto estacionario de 1 kg. Si el choque es perfectamente elástico, ¿cuál es la velocidad del objeto de 1 kg después del choque?

Accepted Answer

8 m/s

Answer

4 m/s

Answer

2 m/s

Answer

1 m/s

Question 29

Un choque inelástico se caracteriza por:

Accepted Answer

La pérdida de energía cinética

Answer

La ausencia de fuerzas externas

Answer

La conservación del momento lineal

Answer

La conservación de la energía cinética

Question 30

En un choque perfectamente elástico, la energía cinética del sistema:

Accepted Answer

Se conserva

Answer

Se incrementa

Answer

No se define

Answer

Se pierde

Question 31

La cantidad de movimiento de un objeto se define como:

Accepted Answer

El producto de su masa y velocidad

Answer

La energía cinética del objeto

Answer

La fuerza que actúa sobre el objeto

Answer

La aceleración del objeto

Question 32

Un jugador de billar golpea una bola con su taco, haciendo que la bola se mueva. ¿Qué principio físico se aplica a esta situación?

Accepted Answer

Conservación del momento lineal

Answer

Conservación de la energía cinética

Answer

Principio de Bernoulli

Question 33

Una pelota de masa *m* se mueve con una velocidad *v* hacia una pared rígida. Después del choque, la pelota rebota con la misma velocidad. ¿Cuál es el cambio en el momento lineal de la pelota?

Accepted Answer

2*m*v

Answer

-2*m*v

Answer

0

Answer

-*m*v

Question 34

Dos objetos de masas *m1* y *m2* chocan frontalmente. El objeto *m1* tiene una velocidad inicial *v1* y el objeto *m2* está en reposo. Después del choque, ambos objetos se mueven juntos con una velocidad *v*. ¿Cuál es la relación entre las masas *m1* y *m2*?

Accepted Answer

m1/m2 = (v1-v)/v

Answer

m1/m2 = v/(v1-v)

Answer

m1/m2 = v/(v1+v)

Answer

m1/m2 = (v1+v)/v

Question 35

Una pelota de tenis es lanzada verticalmente hacia arriba desde el suelo con una velocidad *v*. ¿Cuál es la velocidad de la pelota cuando alcanza su punto más alto?

Accepted Answer

0

Answer

2v

Answer

v

Answer

-v

Question 36

Un coche de masa *m1* se mueve con una velocidad *v1* y choca con un coche de masa *m2* que está en reposo. Después del choque, los dos coches se mueven juntos con una velocidad *v*. ¿Cuál es la energía cinética perdida en el choque?

Accepted Answer

(1/2)*m1*v1^2 - (1/2)*(m1+m2)*v^2

Answer

(1/2)*m1*v1^2 - (1/2)*m2*v^2

Answer

(1/2)*(m1+m2)*v^2 - (1/2)*m1*v1^2

Answer

(1/2)*m1*v1^2 + (1/2)*m2*v^2

Question 37

Un bloque de masa *m* se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción y choca con un resorte de constante elástica *k*. El resorte se comprime una distancia *x* después del choque. ¿Cuál es la velocidad inicial del bloque?

Accepted Answer

√(2*k*x/m)

Answer

2*k*x/m

Answer

-*k*x/m

Answer

*k*x/m

Question 38

Un péndulo simple de longitud *L* y masa *m* oscila con una amplitud angular *θ0*. ¿Cuál es la velocidad del péndulo en su punto más bajo?

Accepted Answer

√(2*g*L*(1-cos(θ0)))

Answer

2*g*L*(1-cos(θ0))

Answer

*g*L*(1-cos(θ0))

Answer

-*g*L*(1-cos(θ0))

Question 39

Una bola de billar de masa *m1* se mueve con una velocidad *v1* y choca con una bola de billar de masa *m2* que está en reposo. Después del choque, la bola de billar *m1* se mueve con una velocidad *v1'* y la bola de billar *m2* se mueve con una velocidad *v2'*. ¿Cuál es el coeficiente de restitución del choque?

Accepted Answer

(v1'-v2')/(v1+v2)

Answer

-(v1+v2')/(v1'-v2)

Answer

-(v1'-v2)/(v1+v2)

Answer

(v1+v2')/(v1'-v2)

Question 40

Un coche de masa *m* choca con un camión de masa *2m* que está en reposo. Después del choque, el coche rebota con una velocidad *v/2* y el camión se mueve con una velocidad *v/4*. ¿Cuál es el coeficiente de restitución del choque?

Accepted Answer

1/2

Answer

1

Answer

0

Answer

1/4

Question 41

Un bloque de masa *m1* se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción y choca con un bloque de masa *m2* que está en reposo. Después del choque, los dos bloques se mueven juntos con una velocidad *v*. ¿Cuál es la relación entre las velocidades del bloque *m1* antes y después del choque?

Accepted Answer

v1 = v*(m1+m2)/m1

Answer

v1 = v*(m1-m2)/m1

Answer

v1 = v*(m1+m2)/m2

Question 42

Un proyectil de masa *m* es disparado desde el suelo con una velocidad *v0* hacia una pared vertical a una distancia *d*. La pared es perfectamente elástica. ¿Cuál es la distancia horizontal recorrida por el proyectil después del choque?

Accepted Answer

2d

Answer

d

Answer

4d

Answer

3d