En una prueba de control de calidad de chalecos antibalas, se dispara una bala, con una velocidad final de 250 m/s durante 0,04s de un rifle de 2kg, el cual retrocede con una aceleración de 3 .102 m/s2. ¿Cuál es la masa de la bala y la fuerza con la que sale?
F = m * a => F = 2 kg * 3 * 10^2 m/s^2 = 600 N.
Por la tercera ley de Newton (ley de acción y reacción) sabes, que la fuerza que actúa sobre la bala tiene la misma magnitud de la fuerza que actuá sobre el rifle, por tanto, puedes aplicar la segunda ley de Newton a la bala, usando la fuerza de 600 N.
F = m * a => m = F / a.
La aceleración la calculas sabiendo que la bala adquire una velocidad de 250 m/s en 0,04 s y suponiendo aceleración uniforme:
a =[Vf - Vo] / t = [250 m/s - 0] / 0,04 s = 6250 m/s^2
Por tanto, m = 600N / 6250 m/s^2 = 0,096 kg = 96 g.
Respuestas:
masa de la bala: 96 g
Fuerza con que sale la bala: 600N