Autor Tema: Distancia que recorre una bala al chocar contra un árbol

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15 Agosto, 2019, 10:59 pm
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ferbad

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Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema

 Una bala de fusil que pesa 49 N recibe una fuerza de 5 kfg durante 0,1 s por parte del percutor. A 30 m de la misma se encuentra un árbol recibiendo del mismo una fuerza de 100 kgf de resistencia. Determinar a que profundidad penetró la bala en el árbol (suponiendo rozamiento con el aire nulo)
  No logro comprender si  con los datos de fuerza y masa calculo la aceleración con la que salió la bala, de allí conociendo con el tiempo y aceleración calculo la velocidad inicial y con la distancia y aceleración de la bala calculo la velocidad final antes de chocar el árbol

16 Agosto, 2019, 12:22 am
Respuesta #1

robinlambada

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Hola:
Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema

 Una bala de fusil que pesa 49 N recibe una fuerza de 5 kfg durante 0,1 s por parte del percutor. A 30 m de la misma se encuentra un árbol recibiendo del mismo una fuerza de 100 kgf de resistencia. Determinar a que profundidad penetró la bala en el árbol (suponiendo rozamiento con el aire nulo)
  No logro comprender si  con los datos de fuerza y masa calculo la aceleración con la que salió la bala, de allí conociendo con el tiempo y aceleración calculo la velocidad inicial y con la distancia y aceleración de la bala calculo la velocidad final antes de chocar el árbol
Lo que puse en rojo esta mal. las unidades serían en todo caso kgf.

Los pasos a seguir son:

1º- pon todas las magnitudes en el S.I. ( newton)

2º- Para calcular lo que penetra la bala en el tronco debes conocer el trabajo que realiza este y para ello la velocidad de la bala al impactar.
   Por ello, lo siguiente es calcular la aceleración de la bala con \( a=\displaystyle\frac{F}{m} \) y la velocidad con \( v_f=v_o+a\cdot{t} \) con \( v_o=0 \)

3ª una vez conocida la velocidad de la bala "\( v_f \)", calculas su energía cinética.

4º- El trabajo que realiza la bala al penetrar en el tronco será igual a la fuerza de resistencia del arbol multiplicada por la distancia que penetra. \( W=F_{res}\cdot{}d \) (tienes la fuerza como dato y te falta el trabajo y la distancia. Pero el trabajo es igual a la energia cinética perdida por la bala, por ello \( W=\Delta Ec=\displaystyle\frac{1}{2}mv_f^2 \)

Quedando \( d=\displaystyle\frac{\Delta Ec}{F_{res}} \)

Saludos.

Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

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16 Agosto, 2019, 12:26 am
Respuesta #2

ferbad

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gracias amigo. Lo que no comprendo es porque te da como dato la distancia de 30m, yo supuse que la bala salía con alguna velocidad inicial pero como dices tu debe ser 0

16 Agosto, 2019, 01:10 am
Respuesta #3

robinlambada

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Gracias amigo. Lo que no comprendo es porque te da como dato la distancia de 30m, yo supuse que la bala salía con alguna velocidad inicial pero como dices tu debe ser 0

Entiendo que los 30 m de distancia, los da para poder comprobar si le da tiempo a la bala a alcanzar la velocidad máxima que se le imprime con la fuerza aplicada durante 0'1 segundo (me sale que recorre 49 cm)

Saludos.
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16 Agosto, 2019, 01:30 am
Respuesta #4

ciberalfil

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El trabajo necesario para frenar la bala debe ser el mismo que el que se realiza sobre ella para acelerarla, ya que no hay pérdidas. El resto es sencillo. Tienes todos los datos para realizar el cálculo, aunque yo pondría los datos del enunciado en el SI (Sistema Internacional de medidas) antes de aplicar las fórmulas.

Salu2

16 Agosto, 2019, 01:35 am
Respuesta #5

ferbad

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Disculpa robinlambada a partir de los 49cm posee velocidad constante hasta chocar con el árbol a los 30m, dice que no hay rozamiento del aire

16 Agosto, 2019, 01:39 am
Respuesta #6

ciberalfil

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Si, pero no dice que no haya gravedad. Y tiene su acción a lo largo de 30 metros ya que incrementa la velocidad de la bala, muy poco si, pero lo hace. La bala realmente se mueve en caida libre desde que sale del fusil hasta que impacta con el arbol. Normalmente debería frenarse, pero al no haber rozamiento la velocidad de impacto debe ser algo mayor que en el momento de salir del cañón del fusil. ¿Puede despreciarse este efecto? Pues quizás si, y eso simplifica el cálculo, pero el enunciado no dice que pueda hacerse.

Salu2

16 Agosto, 2019, 03:46 am
Respuesta #7

ferbad

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Muchas gracias amigo encontré la respuesta en un libro y el resultado final se obtiene utilizando ese mismo procedimiento que indicas, eso 30m no se usan en el cálculo y se desprecia el rozamiento del aire y cualquier influencia de la gravedad

16 Agosto, 2019, 03:59 am
Respuesta #8

hméndez

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¡Vaya problema! De esto se puede esperar cualquier cosa...; si se usan fusiles con balas que pesan casi 5 Kilos.  ;D  ;D

Saludos

16 Agosto, 2019, 10:43 am
Respuesta #9

feriva

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Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema

 Una bala de fusil que pesa 49 N recibe una fuerza de 5 kfg

Una cuestión sin importancia: en mis tiempos del colegio cuando vi eso (claro que hace cincuenta años) a los kg fuerza se escribían así Kp, y se les llamaba kilopondios.

Saludos.

16 Agosto, 2019, 11:46 am
Respuesta #10

robinlambada

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Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema

 Una bala de fusil que pesa 49 N recibe una fuerza de 5 kfg

Una cuestión sin importancia: en mis tiempos del colegio cuando vi eso (claro que hace cincuenta años) a los kg fuerza se escribían así Kp, y se les llamaba kilopondios.

Saludos.
Ahora se les sigue llamando igual.

Saludos.
Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

La verdadera juventud una vez alcanzada, nunca se pierde.

16 Agosto, 2019, 12:15 pm
Respuesta #11

feriva

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