Problema Fisica Gato 2kg.

Dos trineos (A a la izquierda y B a la derecha) de igual masa se encuentran sobre una superficie de hielo, separados por una distancia pequeña, como se muestra en la figura. La masa de cada uno de los trineos vale: M= 20,0 kg. Sobre el trineo de la izquierda (A), se encuentra un gato de masa m= 3,80 kg. Inicialmente el conjunto está en reposo. El gato salta desde el trineo A al B, e inmediatamente regresa nuevamente al trineo A. Ambos saltos los efectúan el gato a una velocidad u= 4,00 m/s respecto al trineo donde el gato estaba en reposo cuando efectuó el salto. ¿Cuánto vale la velocidad del trineo A, una vez que el gato regresa luego de los dos saltos?

Nota: La velocidad u, es la velocidad relativa del gato respecto del trineo del que saltó, una vez realizado el salto.

a) 0,998 m/s b) 1,10 m/s c) 1,25 m/s d) 1,31 m/s e) 0,952 m/ s

Inicialmente tenemos el gato (m) sobre el trineo de la izquierda (MA) y cerca el trineo de la derecha (MB), con todo el sistema en reposo. La cantidad de movimiento del sistema vale por tanto 0.

Como no hay fuerzas externas netas en el sentido horizontal, se conservará la cantidad de movimiento en dicho sentido.

Se considerarán los módulos de las velocidades, se suponen que las mismas son horizontales y positivas cuando son hacia la derecha.

1er salto: a) El gato salta con velocidad horizontal relativa al trineo +u, y el trineo A retrocede con una velocidad VA1: = 0,63866 m/s

b) Llegada del gato al trineo B (que estaba en reposo). Luego de la llegada el gato y el trineo B tienen la misma velocidad (VB1): = 0,53669 m/s

2do salto: a) El gato salta con velocidad horizontal –u relativa al trineo B, que sigue con una velocidad hacia la derecha VB2. Por tanto la velocidad absoluta del gato es (-u+VB2) (hacia la izquierda).

VB2 = 1,17534 m/s

b) El gato llega, con una velocidad absoluta igual a (u-VB2), al trineo A que se estaba moviendo en la misma dirección con velocidad VA1. Luego que se detiene el gato en el trineo. La velocidad del conjunto vale VA2, la que se pedía hallar:

0,98768 m/s

0,988 m/s Opción a).

Observar que: como debía ser.

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