Question

en un campo de tiro se pone a prueba un nuevo modelo de ametralladora, los proyectiles de 100gr de masa, salen disparados a una velocidad de 400 m/s. la maxima fuerza que puede ejercer el operario al sujetar el arma es de 200N ¿cual es el maximo numero de balas que puede disparar en un minuto?

Answer 1

Cada proyectil tendrá una cantidad de movimiento = m*v = 0,1 kg*400m/s = 40 N*s

Llama n al número de proyectiles disparados. Entonces la cantidad de movimiento total es 40n N*s

Esa cantidad de movimiento es igual al impulso, I, conferido por la pistola, el cual es igual a

I = F*Δt

Como la fuerza es la misma que tiene que soportar la persona, F = 200 N

Δt = 1 min = 60 s

I = 200 N* 60s = 1200 N*s

Ahora igualamos ese I a la suma de la cantidad de movimiento de los proyectiles:

1200 N*s = 40n N*s => n = 1200 / 40 = 30 balas.

Es decir, al disparar 30 balas se genera una cantidad de movimiento = 40*30 N*s = 1200 N*s, y eso proviene del impulso de una Fuerza de 200 N durante 1 minuto (60 segundos) = 200N*60s = 1200 N*s

Ya que el operario puede ejercer una fuerza máxima de 200 N.

Respuesta: 30 balas en un minuto.

Answer 2

Porque 200*60 es 1200