Resolver el siguiente ejercicio de física sobre el teorema de la conservación
Teorema de conservación de la cantidad de movimiento o momento lineal: El péndulo balístico es un mecanismo que utiliza el principio de la conservación de la cantidad de movimiento para analizar y caracterizar un sistema físico. En esta ocasión, se ha utilizado este mecanismo para determinar la velocidad de impacto de una bala de masa m1 kg (4,30) sobre un bloque de masa m2 kg (17,7) que se encuentra en el borde de una mesa de altura h m (1,54). Se sabe que, en el momento de impactar la bala al bloque, esta queda incrustada dentro del bloque. Determine la velocidad inicial de la bala, si la fricción entre el bloque y la mesa es despreciable y si éste último cae una distancia de x m (1,41) del borde de la mesa, como se ilustra en la figura.
1 Respuesta
Aquí se trata de la conservación del impulso lineal mv que trae la bala que se transfiere al conjunto (bala + bloque fijo en la mesa). El conjunto luego del impacto cae fuera de la mesa a una distancia de 1.41 metros.
Primero comenzas planteando la Velocidad inicial del conjunto ( bala + bloque) = Vo
Lo analizas con las fórmulas de tiro parabólico... La distancia del conjunto al suelo es y(x) = 1.54 - g/2 ( x/Vo)^2... que cuando y = 0... 1.54 = 4.90 (1.41 / Vo)^2
....................Vo = 2.51 m/s.......
Ahora escribis la conservacion de las cantidades de movimiento........mv.
( mv) inicial del conjunto = 4.30 x Vi(bala) = ( mv) final del conjunto= 2.51 ( 4.30 + 17.7) = 55.22 Kg m/s
Luego Vinicial(bala)= 55.22 / 4.30 = 12.84 m/s
