Problema de Dinámica de la Partícula

Una pelota de béisbol de 100 g se lanza hacia el bateador con una velocidad de 12 m/s. Si el tiempo de contacto entre el bate y la pelota es de 0.02 s y ésta después de ser golpeada por el bate sale con una velocidad de 30 m/s en la dirección indicada en la figura, calcular la fuerza media ejercida sobre la pelota.

F=197 N

Antes de proceder a la resolución del problema, vamos a expresar las velocidades inicial y final en componentes cartesianas según los ejes mostrados en la figura:

vi=-12i y vf=30 cos 45ºi+30sen45oj

 

La fuerza que el bate ejerce sobre la pelota es la responsable del cambio de velocidad que experimenta la misma.

Aplicando a la pelota el teorema del impulso, Fdt=mdv, tenemos separando las componentes x e y:

Fxdt=mdvx

e integrando:

Fydt=mdvy

e integrando: