Pendulo balistico

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EL PÉNDULO BALISTICO

TERMINOS:
Vx = velocidad inicial en x de la bala  Vx2= Velocidad en x de la bala y el bloque juntos  m = masa de la bala  M = masa del bloque g = fuerza de gravedad dela tierra(9/8m/s^2) y = posición vertical x = posición horizontal  K = energia cinetica


LA

FIGURA MUESTRA UN PÉNDULO BALÍSTICO PARA MEDIR LA

RAPIDEZ DE UNA BALA,

LA

BALA, CONMASA M, SE DISPARA

CONTRA UN BLOQUE DE MADERA DE MASA EL.

M QUE CUELGA COMO Y, M, ¿QUÉ

PÉNDULO, Y TIENE UN CHOQUE TOTALMENTE INELÁSTICO CON

DESPUÉS

DEL IMPACTO, EL BLOQUE OSCILA HASTAUNA DE
M

Y. DADOS LOS VALORES RAPIDEZ INICIAL VX TIENE LA BALA?
ALTURA MÁXIMA

Y

SOLUCIÓN:
Analicemos el suceso en dos etapas: (1) la incrustación de la bala en el bloque

(2) laoscilación subsecuente del bloque

PRIMERA ETAPA


DURANTE LA PRIMERA ETAPA, LA BALA SE INCRUSTA EN EL BLOQUE CON TAL RAPIDEZ QUE ÉSTE NO TIENE TIEMPO DE MOVERSE CASI RESPECTO A SU POSICIONINICIAL. DURANTE ESTE IMPACTO DE CORTA DURACION, LOS HILOS DE SOPORTE PERMANECEN CASI VERTICALES, Y LA FUERZA EXTERNA HORIZONTAL QUE ACTÚA SOBRE EL SISTEMA DE BALA + BLOQUE ES INSIGNIFICANTE. ASÍ, EN LAPRIMERA ETAPA , LA COMPONENTE HORIZONTAL DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO SE CONSERVA

SEGUNDA ETAPA


En la segunda etapa, después del choque, el bloque y la bala se mueven juntos. Las únicasfuerzas que actúan sobre esta unidad son la gravedad(una fuerza conservativa) y las tensiones de los hilos (que no efectúan trabajo). Por tanto, al oscilar el péndulo hacia arriba y a la derecha, laenergía mecánica se conserva.

PLANTEAR:
Tomamos el eje x positivo hacia la derecha y el eje y positivo hacia arriba como en la figura. Nuestra incógnita es Vx.  Otra incógnita es la componentex de velocidad del bloque y la bala juntos inmediatamente después del choque la llamaremos Vx2;  Usaremos la conservación de la cantidad de movimiento para relacionar Vx con Vx2


EJECUTAR:...
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