Question

Se dispara una bala de 10 gr con una velocidad de 500 m/s contra un muro de 10 cm de espesor. Si la resistencia del muro al avance de la bala es de 3000 N, calcula la velocidad de la bala después de atravesar el muro.

Answer 1

Hola!

Bien esto se puede realizar fácilmente mediante trabajo y energía. Primero calculamos la energía de la Bala y luego calculamos el trabajo que ejerce la pare en la bala.

Para la bala, calculamos la energía cinética. Y solo necesitáramos como dato su masa y velocidad y aplicar la siguiente Formula.

m = 10gr = 0.01 Kg
V = 500 m/s

$E_{c} = \frac{1}{2} * m * V^2 --- E_{c} = 1/2 * 0.01 * 500^2 = 1250 J$

Ahora para la para la pared buscamos el trabajo que ejercerá en la bala. El cual viene dado por:

$T = F * d ----- T = 3000 * 0.1 = 300J$

Pasamos la distancia a metro, para aplicar en la formula ahora bien, la energía de la bala al traspasar el muro, sera la que lleva menos el trabajo que el muro le aplica:

Energía de la Bala después del Muro: $1250 - 300 = 950 J$

Ahora Con la ecuación de la energía, se despeja la velocidad:

$E_{c} = 1/2 * m * V^2 --\ \textgreater \ V = \sqrt{ \frac{2E_{c}}{m} } --\ \textgreater \ V = \sqrt{ \frac{2*950}{0.01} } = 435.88 m/s$

Esta seria la velocidad de la bala al pasar el muro.

Espero haberte ayudado.