Anónimo
Una bala golpea un árbol penetrando¿Cuánto tarda la bala en detenerse?
Estoy haciendo un taller de física, yo se que no es su área propiamente. Pero pensé que tal vez me pudiera ayudar. El problema es el siguiente:
Una bala de rifle calibre 22 que viaja a 350 m/s golpea un árbol grande, penetrando a una profundidad de 13 cm, la masa de la bala es de 1.8 gramos.
-¿Cuánto tarda la bala en detenerse?
-Calcule la aceleración de la bala al entrar en el árbol.
-¿Qué fuerza (en Newtons) ejerce el árbol sobre la bala?
1 Respuesta
No es mi área propiamente, aunque la Física tiene bastante de matemáticas. El 95% de los estudiantes de Matemáticas detestábamos la asignatura de Física que nos obligaban a estudiar en el primer curso.
Se supone que la bala se decelerará uniformemente, en caso contrario necesitaríamos más datos de los que nos dan.
Entonces es el problema de un móvil con velocidad inicial 350 m/s que queda parado en 0.18m
Tenemos esta fórmula sobre la velocidad en el movimiento uniformemente acelerado
Vf = at + Vo
0 = at + 350
a = -350/t
La fórmula del espacio recorrido por un móvil con aceleración-deceleración constante es
s = (1/2)at^2 + Vot + So
El So lo hacemos 0 para que no moleste
0.13 = (1/2)a·t^2 + 350t
Sustituimos el valor de a calculado arriba
0.13 = -(1/2)(350/t)t^2 + 350 t
0.13 = - 175t + 350t
0.13 = 175t
t = 0.13/175 = 0.000742857s
La aceleración se calcula con la igualdad de arriba
a = -350/t = -350/0.000742857 = -471153.8462 m/s^2
Y la fuerza es la masa por la aceleración
F = - 0.0018 · 471153.8462 = - 848.0769 N
Y eso es todo.
Disculpe una pequeña pregunta por que dice que queda parado en 0,18m ... supongo que se refería a 0,13m pero en todo caso esa no seria la distancia que la bala entró al árbol mas no la total??
Tuve un lío de cifras entre el 1.8 y el 13. No obstante puedes ver que el cálculo esta hecho con 0.13, los cm se tienen que expresar en metros para que todas las medidas estén dadas en el sistema internacional MKS
Ese recorrido de 0.13m y el tiempo que invierte en el es el que nos interesa, nosotros fijamos en instante cero en el momento que la bala impacta con el árbol y es cuando empieza la deceleración. Lo que haya hecho antes, tanto si ha recorrido un metro como si viene de Plutón no nos importa, solo debemos conocer la velocidad con la que impacta y la masa que tiene para resolver este problema.