Question

Del problema 9.27, suponga qe la bola de 500g atraviesa por completo
el barro y sale del otro lado con una velocidad de 10m/s ¿Cuál debe ser
la nueva velocidad de entrada si el bloque se eleva a la misma altura
anterior de 20 cm?​

Answer 1

La velocidad de entrada de la bola para que se cumpla la condición debe ser de V1 = 17.9 m/s

Explicación paso a paso:

Si la bola de 500g impacta al bloque de 2kg y sale justo a los 20cm, quiere decir que oscila con ella por ende realizamos un balance de energía desde que la bola se incrusta en el bloque hasta justo antes de salir:

Emo = Emf

gh (mbo + mbl) = 1/2 (mbo + mbl) Vbl²

9.81m/s² * 0.2m = 1 /2Vbl² ⇒ Vbl² = 2*9.81m/s² * 0.2m

Vbl = √2*9.81m/s² * 0.2m

Vbl = 1.98m/s

Ahora por la cantidad de movimiento

m1v1 + m2v2 = m1v3 + m2v4

0.5kgV1 + 0 = 0.5kg(10m/s) + 2kg(1.98m/s)

V1 =  0.5kg(10m/s) + 2kg(1.98m/s) / 0.5kg

V1 = 17.9 m/s