Como encontrar a velocidade de um objeto antes da colisão
Na física, o princípio da conservação do momento vem a calhar quando você não pode medir a velocidade com um cronômetro simples. Digamos, por exemplo, que você aceitar um trabalho de consultoria de um fabricante de munição que quer medir a velocidade inicial de suas novas balas. Nenhum funcionário foi capaz de medir a velocidade, no entanto, porque nenhum cronômetro é rápido o suficiente. O que você faz? Você decide organizar a configuração mostrada na figura, onde você disparar uma bala de massa m
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Video: Saiba como calcular a velocidade de um corpo
Os diretores da empresa munição estão perplexos - como pode a sua configuração ajudar? Cada vez que você disparar uma bala em um bloco de madeira pendurado, a bala chuta o bloco para o ar. E daí? Você decide que eles precisam de uma lição sobre o princípio da conservação do momento. O impulso original, explicar, é o momento da bala:
pEu = mvEu
Porque as varas de bala no bloco de madeira, o impulso final é o produto da massa total, m1 + m2, e a velocidade final da combinação de blocos de bala / madeira:
pf = (m1 + m2)vf
Por causa do princípio da conservação do momento, você pode dizer que
pf = pEu
Portanto, você pode conectar as expressões anteriores para o impulso final e inicial:
Video: Me Salva! CIN02 - Velocidade Relativa
Os diretores começam a ficar tonto, para que explicar como a energia cinética inicial do bloco após ter sido atingido (com a bala alojada dentro dela) vai para sua energia potencial final, quando ele sobe para a altura h. Veja como você pode representar a energia cinética inicial do bloco-plus-bala e mudança da bala-e-bloco em energia potencial:
Você pode conectar o valor de vf, que lhe dá
Com um floreio, você explica que a solução para vEu dá-lhe velocidade inicial da bala:
Isto deve ser simplificada para:
A medir que a bala tem uma massa de 50 gramas, que o bloco de madeira tem uma massa de 10,0 kg, e que no momento do impacto, o bloco se eleva 50,0 cm para o ar. Conectando esses valores dá-lhe o seu resultado:
A velocidade inicial é de 630 metros por segundo, que converte a cerca de 2070 pés por segundo. “Brilhante!” Os diretores chorar como eles entregar-lhe um cheque grande.