El mecanismo de lanzamiento de un cañón de juguete consta de un muelle elastico de constante recuperadora 128N/m. Si el muelle se comprime 5 cm para lanzar proyectiles de 20g a que velocidad saldra de la boca del cañon
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La velocidad con la que un cañón de juguete puede lanzar proyectiles es de Vf = 5.65 m/s
Explicación paso a paso:
Datos:
d = x = 5cm = 0.05m
k = 128N/m
m = 20g = 0.02kg
Calculamos la aceleracion, con la segunda ley de Newton:
F = ma
Fres = kx
kx = ma .: despejamos a
a = kx/m
a = 128N/m*0.05m / 0.02kg
a = 320m/s²
Con este valor aplicando la ecuacion de velocidad en función del desplazamiento para un MRUA
Vf² = Vo² + 2aΔx
Vf = √Vo² + 2ad .:. asumiendo que la distancia del cañon es igual a la distancia de compresión del resorte
Vf = √(0m/s)² + 2(320m/s²)(0.05m)
Vf = 5.65 m/s
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