¿Cuál es el cambio en el momento lineal de la pelota (pregunta de física)?

Si sigue el problema verbal y no el diagrama [math] \ theta [/ math], debería elegir la opción A.

[matemáticas] \ Delta \ mathbf {p} = \ Delta p_ {x} + \ Delta p_ {y} [/ matemáticas]

  • Para el componente x, [math] \ Delta p_ {x} = p_ {xf} -p_ {xi} [/ math]

[matemáticas] = p_ {xf} \ cos (90- \ theta) – (- p_ {xi} \ cos (90- \ theta)) [/ matemáticas]

[matemáticas] = 2p \ cos (90- \ theta) = 2p \ sin \ theta [/ matemáticas]

  • Para el componente y, [math] \ Delta p_ {y} = p_ {yf} -p_ {yi} [/ math]

[matemáticas] = p_ {yf} \ sin (90- \ theta) -p_ {yi} \ sin (90- \ theta) = 0 [/ matemáticas]

Entonces [math] \ Delta \ mathbf {p} = \ Delta p_ {x} + \ Delta p_ {y} = 2m \ mathbf {v} \ sin \ theta [/ math], opción A

La clave aquí es conocer la relación de las funciones trigonométricas complementarias, también conocidas como cofunciones: coseno, cosecante y cotangente con sus contrapartes.

[matemáticas] \ cos (90- \ theta) = \ sin \ theta [/ matemáticas]

[matemáticas] \ cot (90- \ theta) = \ tan \ theta [/ matemáticas]

[matemáticas] \ csc (90- \ theta) = \ sec \ theta [/ matemáticas]

Para más información sobre cofunciones y el origen de sus 3 contrapartes, vea la respuesta de Tony Travia a ¿Por qué el pecado es lo opuesto a CSC y cos lo opuesto de sec?

Por el contrario, si tomó la ubicación del diagrama de [math] \ theta [/ math] e ignoró la descripción de la palabra de dónde debería estar [math] \ theta [/ math], entonces B es correcto.

Imagine que el impulso está compuesto por dos vectores , uno para ir en la dirección x, el otro en la dirección y. Si observa el problema, solo cambia el vector x. (Como si la pelota sigue bajando a la misma velocidad en la dirección y, pero cambia de dirección en la x).

Dado que la magnitud de la velocidad es la misma después del rebote, solo necesitamos encontrar el momento de la dirección x y multiplicarlo por 2 (dado que se invierte, necesitamos el doble de impulso para cambiarlo). Fácil verdad?

Nota al margen rápida. El diagrama es inexacto.

El problema dice que el ángulo de la pared es theta. Pero etiqueta un ángulo diferente como theta. Así es como debería verse el diagrama:

Si usa la medida del diagrama de theta, obtendrá esto: recuerde que el coseno es A / H, y en este caso A es el componente x del momento. Así usas coseno.

Se agregó un útil diagrama de triángulo

¿Cuál es el impulso del componente x? [matemáticas] mv * cos (theta) [/ matemáticas]

Por lo tanto, la respuesta es [matemáticas] 2mv * cos (theta) [/ matemáticas] o la opción B

Pero si usa el diagrama “correcto” la respuesta sería [matemática] 2mv * sin (theta) [/ matemática]

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