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  • Une balle de fusil 12g est tirée avec une vitesse de 380 V dans la masse de pendule balistique de 6 kg en suspension du cordon de 70 cm de long quelle est la hauteur verticale à travers laquelle monte?
    Voici comment résoudre ce problème, qui implique les principes de conservation de l'élan et la conservation de l'énergie:

    1. Conservation de l'élan

    * avant la collision: La balle a de l'élan (m₁v₁) et le pendule est au repos (m₂v₂ =0).

    * après la collision: La balle et le pendule se déplacent ensemble comme une unité (m₁ + m₂) avec une vitesse commune (v ').

    La conservation de l'équation du moment est:

    m₁v₁ + m₂v₂ =(m₁ + m₂) v '

    2. Résolution de la vitesse commune (v ')

    * m₁ =0,012 kg (masse de balle)

    * v₁ =380 m / s (vitesse initiale de la balle)

    * m₂ =6 kg (masse de pendule)

    * v₂ =0 m / s (vitesse initiale du pendule)

    Remplacez les valeurs dans l'équation Momentum et résolvez par V ':

    (0,012 kg) (380 m / s) + (6 kg) (0 m / s) =(0,012 kg + 6 kg) V '

    V '≈ 0,76 m / s

    3. Conservation de l'énergie

    * immédiatement après la collision: Le système a une énergie cinétique (1/2 (m₁ + m₂) v'²).

    * au point le plus élevé: Le système a une énergie potentielle (M₁ + M₂) GH, où H est la hauteur verticale, elle monte.

    La conservation de l'équation énergétique est:

    1/2 (m₁ + m₂) v'² =(m₁ + m₂) gh

    4. Résoudre pour la hauteur verticale (H)

    * V '≈ 0,76 m / s (calculé ci-dessus)

    * g =9,8 m / s² (accélération due à la gravité)

    Remplacez les valeurs dans l'équation énergétique et résolvez par H:

    1/2 (0,012 kg + 6 kg) (0,76 m / s) ² =(0,012 kg + 6 kg) (9,8 m / s²) H

    h ≈ 0,029 m

    Par conséquent, le pendule balistique augmente environ 0,029 mètres (ou 2,9 centimètres) verticalement.

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