Los nativos de Norte y Sudamérica usan **boleadoras** para cazar aves y animales. Una **boleadora** puede consistir de tres piedras, cada una con masa *m*, en los extremos de tres cuerdas ligeras, cada una con longitud *l*. Los otros extremos de las cuerdas se amarran juntos para formar una Y. El cazador sostiene una piedra y gira las otras dos piedras sobre su cabeza (figura P11.141a página 308). Ambas piedras se mueven juntas en un círculo horizontal de radio 2*l* con rapidez *v*. En el instante en que el componente horizontal de su velocidad se dirige hacia la presa, el cazador suelta la piedra de su mano. A medida que la **boleadora** vuela a través del aire, las cuerdas rápidamente toman un ordenamiento estable con ángulos constantes de 120\deg entre ellas (figura P11.41b). En la dirección vertical, la **boleadora** está en caída libre. Las fuerzas gravitacionales que ejerce la Tierra hacen que la unión de las cuerdas se mueva con la aceleración descendente *g*. Usted puede ignorar el movimiento vertical mientras procede a describir el movimiento horizontal de la **boleadora**. En términos de *m*, *l* y *v0*, calcule (a) la magnitud de la cantidad de movimiento lineal de la **boleadora** en el momento de liberarla y, después de su liberación, (b) la rapidez horizontal del centro de masa de la **boleadora** y (c) la cantidad de movimiento angular de la **boleadora** respecto a su centro de masa. (d) Encuentre la rapidez angular de la **boleadora** respecto a su centro de masa y después en la formación en Y. Calcule la energía cinética de la **boleadora** (e) en el instante de liberación y (f) en su forma Y estable (g) Explique cómo se aplican las leyes de conservación a la **boleadora** a medida que cambia su configuración. Robert Beichner sugirió la idea de este problema.

Question

Los nativos de Norte y Sudamérica usan **boleadoras** ﻿para cazar aves y animales. Una **boleadora** ﻿puede consistir de tres piedras, cada una con masa *m*, ﻿en los extremos de tres cuerdas ligeras, cada una con longitud *l*. ﻿Los otros extremos de las cuerdas se amarran juntos para formar una Y. ﻿El cazador sostiene una piedra y gira las otras dos piedras sobre su cabeza (figura P11.141a página 308). ﻿Ambas piedras se mueven juntas en un círculo horizontal de radio 2*l* ﻿con rapidez *v*. ﻿En el instante en que el componente horizontal de su velocidad se dirige hacia la presa, el cazador suelta la piedra de su mano. A medida que la **boleadora** ﻿vuela a través del aire, las cuerdas rápidamente toman un ordenamiento estable con ángulos constantes de 120\deg  entre ellas (figura P11.41b). ﻿En la dirección vertical, la **boleadora** ﻿está ﻿en caída libre. Las fuerzas gravitacionales que ejerce la Tierra hacen que la unión de las cuerdas se mueva con la aceleración descendente *g*. ﻿Usted puede ignorar el movimiento vertical mientras procede a describir el movimiento horizontal de la **boleadora**. ﻿En términos de *m*, *l* ﻿y *v0*, ﻿calcule (a) ﻿la magnitud de la cantidad de movimiento lineal de la **boleadora** ﻿en el momento de liberarla y, ﻿después de su liberación, (b) ﻿la rapidez horizontal del centro de masa de la **boleadora** ﻿y (c) ﻿la cantidad de movimiento angular de la **boleadora** ﻿respecto a su centro de masa. (d) ﻿Encuentre la rapidez angular de la **boleadora** ﻿respecto a su centro de masa y después en la formación en Y. ﻿Calcule la energía cinética de la **boleadora** (e) ﻿en el instante de liberación y (f) ﻿en su forma Y estable (g) ﻿Explique cómo se aplican las leyes de conservación a la **boleadora** ﻿a medida que cambia su configuración. ﻿Robert Beichner sugirió ﻿la idea de este problema.

Accepted Answer

Vamos a resolver el problema paso a paso.

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