Question

El mecanismo de lanzamiento de un cañón de juguete consta de un muelle elastico de constante recuperadora 128N/m. Si el muelle se comprime 5 cm para lanzar proyectiles de 20g a que velocidad saldra de la boca del cañon

Answer 1

La velocidad con la que un cañón de juguete puede lanzar proyectiles es de Vf = 5.65 m/s

Explicación paso a paso:

Datos:

d = x = 5cm = 0.05m

k = 128N/m

m = 20g = 0.02kg

Calculamos la aceleracion, con la segunda ley de Newton:

F = ma

Fres = kx

kx = ma           .: despejamos a

a = kx/m

a = 128N/m*0.05m / 0.02kg

a = 320m/s²

Con este valor aplicando la ecuacion de velocidad en función del desplazamiento para un MRUA

Vf² = Vo² + 2aΔx

Vf = √Vo² + 2ad        .:. asumiendo que la distancia del cañon es igual a la distancia de compresión del resorte

Vf = √(0m/s)² + 2(320m/s²)(0.05m)

Vf = 5.65 m/s