Ejemplo, cómo calcular la velocidad empleando la cantidad de movimiento y choque plástico
Problema n° 6 de impulso y cantidad de movimiento - TP02
Enunciado del ejercicio n° 6
Se dispara una bala de 0,01 kg de masa contra un péndulo balístico de 2 kg de masa, la bala se incrusta en el péndulo y éste se eleva 0,12 m medidos verticalmente, ¿cuál era la velocidad inicial de la bala?
Esquema del cuerpo y el movimiento en una colisión
Desarrollo
Datos:
m1 = 0,01 kg
m2 = 2 kg
v2i = 0 m/s
v1f = 0 m/s
Δy = 0,12 m
Fórmulas:
Δp = 0
p = m·v
vf² - vi² = 2·g·Δy (de cinemática)
Solución
En el instante del impacto:
Δpi = Δpf
p1i + p2i = p1f + p2f
m1·v1i + m2·v2i = m1·v1f + m2·v2f
Pero como v2i = 0 m/s y v1f = 0 m/s:
m1·v1i = m2·v2f (2)
Luego del impacto el péndulo adquiere una velocidad inicial que se reducirá a cero debido a la aceleración de la gravedad. Para el péndulo balístico resulta:
v2i² = 2·g·Δy
v2i² = 2·10 m/s²·0,12 m
v2i² = 2,4 m²/s²
v2i = 1,55 m/s
De (2):
v1i = | m2·v2f |
m1 |
v1i = | 2 kg·1,55 m/s |
0,01 kg |
Resultado, la velocidad inicial de la bala es:
v1i = 309,8 m/s
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Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
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