Question

Un arquero dispara horizontalmente una flecha a 60 m/s hacia un “blanco” de tiro, el cual se mueve en sentido contrario a la dirección de la flecha y a una rapidez de 2.5 m/s, ver figura. El “blanco”, cuya masa es de 200 g, se desliza sobre una superficie sin fricción y es detenido por el impacto. Suponiendo que la masa de la flecha es 100 g, determina la rapidez de la flecha después de atravesar el “blanco”.

Answer 1

Datos:

Flecha;

m1 = 100 g = 0.1 kg

Vo1 = 60 m/s

Vf = ?

Blanco;

m2 = 200 g = 0.2 kg

Vo2 = -2.5 m/s (Va en dirección contraria a la de la flecha, entonces se toma como negativa)

Vf2 = 0 m/s (como la flecha lo detendrá al impactar, su velocidad final será 0 m/s)

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Utilizaremos la ecuación:

(m1 * Vo1) + (m2 * Vo2) = (m1 * Vf1) + (m2 * Vf2)

Sustituímos los valores de la ecuación:

(0.1 kg * 60 m/s) + (0.2 kg * -2.5 m/s) = 0.1 kg * Vf1 + (0.2 kg * 0 m/s)

6 - 0.5 (kg*m/s) = (0.1 kg * Vf1) + 0

5.5 (kg*m/s) = (0.1 kg * Vf1)

Vf1 = 5.5 (kg*m/s) / 0.1 kg

Vf1 = 55 m/s

Espero te sirva.