Question

La agente Arlene inventó el siguiente método para medir la velocidad de salida de un rifle figura 4. Ella dispara una bala hacia un bloque de madera de 4.648 kg que descansa sobre una superficie lisa y está unido a un resorte de constante k = 142.7 N/m. La bala, cuya masa es de 7.870 g, permanece incrustada en el bloque de madera. También mide la distancia máxima que el bloque comprime el resorte y obtiene el valor 9.460 cm. ¿Cuál es la rapidez v de la bala?

Answer 1

Hay dos etapas a considerar.

1) En el choque de la bala contra el bloque se conserva el momento lineal del sistema

2) Toda la energía del conjunto bloque - bala se convierte en energía potencial elástica en el resorte.

Se debe comenzar por el punto 2 para determinar la velocidad del conjunto.

1/2 (m + M) V² = 1/2 k x²

(0,00787 + 4,648) kg V² = 142,7 N/m (0,0946 m)²

Aproximamos:

4,656 V² ≅ 1,3; V = √(4,656 / 1,3) ≅ 1,89 m/s (velocidad del conjunto)

Aplicamos ahora el punto 1.

0,00787 v = 4,656 . 1,89

v = 4,656 . 1,89 / 0,00787 = 1118 m/s

Saludos Herminio