Ayuden con este ejercicio porfa,Una bola de 0,2 kg sujeta al extremo de una cuerda ligera de 1,5 m de longitud para formar un péndulo se suelta desde una posición horizontal. En la parte más baja de la oscilación, la bola choca contra un bloque de 0,3 kg inicialmente en reposo sobre una superficie horizontal. Si la colisión es elástica, calcule la rapidez de la bola y del bloque justo después de la colisión.
Respuestas a la pregunta
En los choques elásticos se conservan el momento lineal y la energía cinética del sistema.
Necesitamos la velocidad de la masa que cae en el instante de golpear a la otra.
Es una caída libre dese 1,5 m de altura.
v = √(2 g h) = √(2 . 9,8 m/s² . 1,5 m) = 5,42 m/s
Se conserva el momento lineal.
Sean U y V las velocidades finales de las masas de 0,2 y 0,3 kg respetivamente.
0,2 kg . 5,42 m/s + 0,3 kg . 0 = 0,2 kg . U + 0,3 kg . V
De la conservación de la energía cinética se deduce que la velocidad relativa antes del choque es igual y opuesta que después del choque.
5,42 m/s - 0 = - (U - V) = V - U; V = U + 5,42 m/s
Reemplazamos en la primera ecuación, reemplazamos valores numéricos y omitimos las unidades.
1,084 = 0,2 U + 0,3 (U + 5,42)
1,084 = 0,5 U + 1,626
U = (1,084 - 1,626) / 0,5 = - 1,084 m/s
La masa que cae rebota con una velocidad de 1,084 m/s
V = - 1,084 + 5,42 = 4,336 m/s
La masa en reposo se desplaza a 4,336 m/s hacia la derecha
Saludos.