Question

Una bala de 60 gr es disparada horizontalmente hacia un péndulo balístico de 2 kg que se encuentra colgando de un hilo en reposo. Si después del impacto el péndulo se mueve hacia un lado alcanzando una altura de 40 cm con respecto a su posición inicial, ¿con qué velocidad viajaba la bala un instante antes de la colisión?

Answer 1

RESOLUCIÓN.

Para resolver este problema hay que aplicar la conservación de la energía:

Em = E2 - E1

Em = Ec2 + Ep2 - Ec1 - Ep1

Se tiene que la emergía mecánica es cero debido a que el péndulo no entrega energía a ningún otro sistema.

Em = 0

0 = Ec2 + Ep2 - Ec1 - Ep1

Como la referencia para la energía potencial se coloca al nivel del choque se tiene que Ep1 = 0 y en la condición final se tiene que el péndulo se encuentra detenido, por lo tanto Ec2 = 0.

Ep2 = Ec1

Ep = m*g*h

Ec = m*V^2/2

Sustituyendo:

m*g*h2 = m*V1^2/2

g*h2 = V1^2/2

Datos:

g = 9,8 m/s^2

h2 = 40 cm = 0,4 m

Sustituyendo los valores se tiene:

(9,8)*(0,4) = V1^2/2

V1 = 1,4 m/s

La velocidad inicial del péndulo es 1,4 m/s.

Ahora como se tiene un choque perfectamente elástico, la relación es la siguiente:

Vp = 2*mb*Vb/(mb+mp)

Dónde:

mb es la masa de la bala.

Vb es la velocidad de la bala.

mp es la masa del péndulo.

Vp es la velocidad del péndulo.

Datos:

mb = 60 g = 0,06 kg

mp = 2 kg

Vp = 1,4 m/s

Sustituyendo se tiene que:

1,4 = 2*0,06*Vb/(0,06+2)

Vb = 24,03 m/s

La velocidad de la bala es de 24,03 m/s.

Answer 2

Respuesta:

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