CHOQUE INELÁSTICO (fundamento)
Una bala que se empotra en un
taco de madera constituye un choque inelástico.
Una bala (masa Mb y velocidad vb)
choca contra un cuerpo de madera en reposo (masa Mm, y velocidad vb=0). Después de
incrustarse, el conjunto bala+cuerpo se mueven con una única velocidad, vbm. Este es un claro ejemplo en el que
se cumple el principio de conservación de la cantidad de movimiento, pero no de
la energía:
Mb vb + Mm 0 = (Mb + Mm)
vbm
Si el conjunto bala+cuerpo deslizan
por una superficie horizontal con rozamiento, el sistema se detendrá tras
desplazarse una distancia, que llamamos d. La fuerza de rozamiento FR viene determinada por:
FR = µ (Mb + Mm) g
y provoca una
desaceleración a del sistema:
FR= (Mb
+ Mm) a
Igualando ambas expresiones
deducimos la aceleración:
a =
µ g
Si medimos el espacio d,
recorrido hasta la parada y aplicamos la ecuación cinemática, con una
aceleración negativa, pues es de frenada:
vf2 = vbm2 –
2 a d
Como la velocidad final es
cero, despejando podemos conocer la velocidad inicial del conjunto bala+cuerpo:
Con esta velocidad podemos
determinar la velocidad inicial de la bala:
