Cómo puedo resolver este ejercicio de física
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 (2,60) sobre un bloque de masa m2 kg (13,6) que se encuentra en el borde de una mesa de altura h m (1,93). 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 (1,36) del borde de la mesa, como se ilustra en la figura.
Agradezco mucho al que me pueda colaborar con este ejercicio se que hay que tomar esto en cuenta.
Conservación del momento lineal (choque completamente inelástico:
m1v1i+m2v2i=(m1+m2)vfm1v1i+m2v2i=(m1+m2)vf
Movimiento parabólico:
y=y0+v0yt−12gt2x=x0+v0xty=y0+v0yt−12gt2x=x0+v0xt
Componentes de la velocidad:
v0x=v0cosθv0y=v0sinθ
He averiguado muchos ejercicios pero son muy difíciles y no los entiendo muy bien. Agradezco mucho al que me pueda ayudar si es posible hoy mismo.
1 Respuesta
Lo primero que tienes que ver es tratar de conseguir la velocidad con que el bloque + bala ( luego del impacto) abandonan la mesa para realizar la trayectoria parabólica.
A esa velocidad la llamamos Vo. Es horizontal ... lo que te significa que la componente vertical de Vo es nula, con lo cual la masa cae hacia el suelo en caída libre.
Si tomas origen de coordenadas cuando la masa comienza a caer ( abandona la mesa) un punto de la trayectoria seria { 0, 1.93} ... otro punto seria al tocar el suelo {1.36, 0}.
las ecuaciones del tiro parabolico serian aqui.............x(t) = Vo t .......y(t) = 1.93 - 0.5 g t^2
Despejando t en ambas llegarías a que> y(x) = 1.93 - (g / 2Vo^2) x ^2 que seria la trayectoria de la caída.
Para y=0 podes despejar Vo..porque sabes que x(0) = 1.36 metros.
Te daria Vo = 2.167 m/s.
Ahora aplicas la conservacion de momento cinetico:
m1 V1 = (m1+m2) Vo ...................V1 =(( m1+m2)/ m1) x Vo = (16.20 / 2.60) x 2.167 = 13.5 m/s.
Si tienes el resultado y esta distinto, volvé a consultarnos.
