Question

Un objeto de 5 kg se encuentra situado en el límite de un desnivel vertical de 3 m de altura cuando un bloque de un kilogramo que lleva una velocidad de 4 m/s choca elásticamente con él y le hace caer. ¿A qué distancia de la vertical caerá el bloque de 5 kg?

Answer 1

RESOLUCIÓN.

La distancia a la que el bloque caerá será de 1,04 m.

Para resolver este problema hay que aplicar la ecuación del choque elástico para el bloque que se encuentra en reposo.

V = 2*m1*V1/(m1 + m2)

Dónde:

V es la velocidad que adquiere el bloque estático.

m1 es la masa del bloque en movimiento.

V1 es la velocidad del bloque en movimiento.

m2 es la masa del bloque estático.

Datos:

m1 = 1 kg

m2 = 5 kg

V1 = 4 m/s

Sustituyendo:

V = 2*1*4/(1 + 5) = 1,333 m/s

Ahora se aplican las ecuaciones del lanzamiento de proyectil.

Movimiento vertical: Y = Yo + Voy*t - g*t²/2

Movimiento horizontal: X = Xo + Vx*t

Datos:

Y = 0 m

Yo = 3 m

Voy = 0 m/s

g = 9,8 m/s²

Sustituyendo:

0 = 3 - 9,8*t²/2

t = 0,78 s

Ahora se aplica la ecuación del movimiento horizontal con los siguientes datos:

Xo = 0 m

V = 1,333 m/s

t = 0,78 s

X = 0 + (1,333*0,78) = 1,04 m