PÉNDULO BALÍSTICO (CHOQUE ELÁSTICO)
Una bala de masa 0.3 kg y velocidad desconocida choca contra un saco de 4 kg suspendido de una cuerda de 0.5 m de largo y en reposo. Después del choque el saco se eleva hasta que la cuerda hace un ángulo de 30º con la vertical, mientras tanto la bala describe una parábola, estando el punto de impacto a 20 m de distancia horizontal y 1.5 m por debajo. Calcular: a) La velocidad del saco y la de la bala inmediatamente después del choque b) La velocidad de la bala antes del choque y la energía perdida en el mismo c) La tensión de la cuerda cuando esta hace 10º con la vertical

m1 m2 m2 m1 30 V1

V1(0)

L h1

d

V2(0)
V2

Datos:
Antes del choque m1 = 0.3 Kg m2 = 4 Kg
L …ver más…

EM2(o) = EM2

La energía mecánica inicial es igual a la energía mecánica fina
En el movimiento final el saco solo tiene
Energía potencial gravitatoria

El saco en movimiento inicial solo tiene
Energía cinética

Ec 2(0) + EPg 2(0) + EP e 2(0) = Ec2 + EP2g + EP2e

6

m2 m2 30

V2(0)
V2
V=0

L
L-h1

h1
L

Donde:
7

6
7

Remplazamos en

1

Conocidos V1 y V2 despeamos V1 (0) en m1 V1 (0) = m1 V1 + m2 V2

Energía perdida justo después del choque * Para obtener la energía perdida justo después del choque igualamos la energía mecánica antes y justo después del choque.
EMT (0) = EMT * Los movimientos solo poseen energía cinética a excepción del saco (m2) que parte del reposo (V2(0)=0) por lo que su energía cinética es nula Ec2(0)=0

m2 m1 V1

L

V2

Q= Ec2 (0) =Energía perdida después del choque

EMT (0) = EMT EcT (0) + EPg T (0) + EP eT (0) = EcT + EPgT + EPeT
Ec T (0) = ECT
9
Ec 1(0) + Ec 2(0) = Ec1 +Ec2

Tensión de la cuerda a los 10º * Para calcular la tensión analizamos la