Un pendolo balistico è costituito da un blocco di 4,0 kg e viene colpito da un proiettile di $20 g$ alla velocità di $500 m / s$. Calcola I'innalzamento del blocco.
Un pendolo balistico è costituito da un blocco di 4,0 kg e viene colpito da un proiettile di $20 g$ alla velocità di $500 m / s$. Calcola I'innalzamento del blocco.
m_proiettile* v_proiettile = (m_proiettile+m_blocco) * v
Da cui ricaviamo:
v= m_proiettile* v_proiettile / (m_proiettile+m_blocco)
Sostituendo i valori numerici otteniamo:
v= (20*10^(-3) * 5* 10²) /(4+0,020)= 2,48 m/s
2) utilizzare il principio di conservazione dell'energia meccanica per stabilire l'innalzamento del blocco.
La variazione di energia potenziale gravitazionale del sistema costituito da blocco più proiettile, risulta uguale all'energia cinetica iniziale (en. cinetica finale è nulla)
Quindi
M* g * Dh = 1/2 * M* v²
dove
M= m_blocco + m_proiettile
Ricaviamo
Dh= v² / 2g = (2,48)² / (2*9,80) =
= 0,31m
m = 20 g = 0,020 kg; v = 500 m/s.
Quantità di moto iniziale:
Qo = m * v = 0,020* 500 = 10 kgm/s;
l'urto è anelastico, il blocco di massa M = 4,0 kg + m, viaggiano insieme alla velocità v' del blocco:
Q1 = (M + m) * v';
Q1 = Qo;
4,020 * v' = 10;
v' = 14 / 4,020 = 2,49 m/s; (velocità con cui parte il blocco).
L'energia cinetica diventa energia potenziale quando il blocco si ferma nel punto più alto ad altezza h.
(M+m) * g * h = 1/2 * (M+m) * (v')^2;
h = (v')^2 / (2 * g);
h = 2,49^2 / (2 * 9,8) = 0,316 m;
h = 32 cm (circa).
Ciao @soff140905
LC-Web03-PendoloBalistico.indd (zanichelli.it)
Da m vo = (M + m) sqrt (2 g h )
si ottiene
2 g h = ( m vo/(M + m))^2
h = (m vo/(M + m))^2 * 1/(2 g)
sostituendo i valori numerici, viene h ~ 0.32 m = 32 cm
m = 0.02 m = 0.020000 octave:4> M = 4 M = 4 octave:5> vo = 500 vo = 500 octave:6> g = 9.81 g = 9.8100 octave:7> h = (m*vo/(m + M))^2*1/(2*g) h = 0.3154