1. Conservación del impulso
* Antes de la colisión: La bala tiene impulso (m₁v₁) y el péndulo está en reposo (m₂v₂ =0).
* Después de la colisión: La bala y el péndulo se mueven juntos como una unidad (M₁ + M₂) con una velocidad común (V ').
La conservación de la ecuación de momento es:
m₁v₁ + m₂v₂ =(m₁ + m₂) v '
2. Resolviendo la velocidad común (V ')
* m₁ =0.012 kg (masa de bala)
* V₁ =380 m/s (velocidad inicial de la bala)
* m₂ =6 kg (masa de péndulo)
* V₂ =0 m/s (velocidad inicial del péndulo)
Sustituya los valores en la ecuación de impulso y resuelva a V ':
(0.012 kg) (380 m/s) + (6 kg) (0 m/s) =(0.012 kg + 6 kg) V '
V '≈ 0.76 m/s
3. Conservación de la energía
* inmediatamente después de la colisión: El sistema tiene energía cinética (1/2 (m₁ + m₂) v'²).
* en el punto más alto: El sistema tiene energía potencial (M₁ + M₂) GH, donde H es la altura vertical que aumenta.
La ecuación de conservación de la energía es:
1/2 (m₁ + m₂) v'² =(m₁ + m₂) gh
4. Resolviendo la altura vertical (h)
* V '≈ 0.76 m/s (calculado arriba)
* g =9.8 m/s² (aceleración debido a la gravedad)
Sustituya los valores en la ecuación de energía y resuelva por H:
1/2 (0.012 kg + 6 kg) (0.76 m/s) ² =(0.012 kg + 6 kg) (9.8 m/s²) H
H ≈ 0.029 m
Por lo tanto, el péndulo balístico aumenta aproximadamente 0.029 metros (o 2.9 centímetros) verticalmente.