Question

Una bala de 10g se dispara en un bloque de
madera de 1200g que cuelga de una cuerda de
150 cm de largo. La bala se incrusta en el bloque
y el bloque entonces se balancea a um ángulo de
40°. ¿Cuál fue la velocidad de la bala?

Answer 1

La velocidad de la bala bajo estudio mediante el péndulo balístico era de 224 metros por segundo.

¿Cómo hallar la velocidad de la bala usando el péndulo balístico?

En el péndulo balístico, la bala golpea al bloque que cuelga de una cuerda haciendo que se balancee. La velocidad inicial del bloque se puede determinar mediante la conservación de la energía mecánica, considerando que en la excursión máxima, toda la energía es potencial:

$m.g.\Delta z=\frac{1}{2}mv^2\\\\g.\Delta z=\frac{1}{2}v^2\\\\g(L-L.cos(40\°))=\frac{1}{2}v^2\\\\v=\sqrt{2g.L(1-cos(40\°))}=\sqrt{2.9,81\frac{m}{s^2}.1,5m(1-cos(40\°))}\\\\v=1,86\frac{m}{s}$

Esa es la velocidad que tiene el bloque a poco de ser impactado, como la bala choca plásticamente con el bloque, usando la conservación del momento lineal (donde vb es la velocidad de la bala, v es la velocidad después del choque, mb es la masa de la bala y M es la masa del bloque) queda:

$m_b.v_b=(m_b+M).v\\\\v_b=\frac{(m_b+M).v}{m_b}=\frac{(0,01g+1,2kg).1,86\frac{m}{s}}{0,01kg}\\\\v_b=224\frac{m}{s}$

Más ejemplos del péndulo balístico en https://brainly.lat/tarea/13514190

#SPJ1