Pendulo Balistico

Question

Considere um sistema de pêndulo balístico no qual a velocidade inicial do projétil é de 300 m/s, a massa do projétil é de 20g e a massa do pêndulo é 1 kg. Calcule a altura final do pêndulo

Ed · Answer

Para calcular a altura final do pêndulo balístico, é necessário utilizar a conservação da quantidade de movimento.

A quantidade de movimento inicial do sistema é igual à quantidade de movimento final. Assim, temos:

m_projétil * v_projétil = (m_projétil + m_pêndulo) * v_final

Onde:
m_projétil = 20g = 0,02 kg (massa do projétil)
v_projétil = 300 m/s (velocidade inicial do projétil)
m_pêndulo = 1 kg (massa do pêndulo)
v_final = velocidade final do sistema (projétil + pêndulo)

Isolando v_final na equação acima, temos:

v_final = (m_projétil * v_projétil) / (m_projétil + m_pêndulo)

v_final = (0,02 * 300) / (0,02 + 1)

v_final = 5,88 m/s

A altura final do pêndulo pode ser calculada a partir da energia cinética final do sistema:

Ec_final = (m_projétil + m_pêndulo) * v_final^2 / 2

Ec_final = (0,02 + 1) * 5,88^2 / 2

Ec_final = 102,94 J

A energia cinética final do sistema é igual à energia potencial gravitacional final do pêndulo, que pode ser calculada por:

Ep_final = m_pêndulo * g * h_final

Onde:
g = 9,8 m/s^2 (aceleração da gravidade)
h_final = altura final do pêndulo

Igualando as equações de energia cinética e potencial gravitacional, temos:

Ep_final = Ec_final

m_pêndulo * g * h_final = (m_projétil + m_pêndulo) * v_final^2 / 2

Substituindo os valores, temos:

1 * 9,8 * h_final = (0,02 + 1) * 5,88^2 / 2

h_final = 0,034 m

Portanto, a altura final do pêndulo é de 0,034 metros.

Pendulo Balistico

Física Mecânica Teórica e Experimental

Uniasselvi

💡 1 Resposta

✏️ Responder

Outros materiais

Perguntas relacionadas

Assinale a resposta correta: I – O pêndulo balístico é utilizado para determinar a velocidade de disparo de um projétil. II – O pêndulo balístico s...

Sobre pêndulo balístico, analise as sentenças a seguir: I- A colisão do pêndulo balístico também pode ser descrita em termos do momento linear dos ...

Sobre pêndulo balístico, analise as sentenças a seguir: I- A colisão do pêndulo balístico também pode ser descrita em termos do momento linear dos ...

O pêndulo balístico foi criado em 1742, visando medir velocidades de projéteis por meio de colisões inelásticas com um corpo de massa muito maior. ...

Outros materiais