Tema 05: Trabajo, energía y campo.	Subtema 06: Choques que producen giros.		05_06_001
Origen: Burbano, 11, 58	Nivel: 2/3	Rotación traslación giro choque energía
Una bala de masa 100 gr y velocidad horizontal de 100 m/s choca con un pequeño resalte situado en la parte más alta de la periferia de un volante de masa 1 kgr y radio de 10 cm. Suponiendo que la bala es una masa puntual, que el volante es macizo, cilíndrico y homogéneo y que el choque es perfectamente elástico, averiguad la velocidad lineal de la bala y la angular del volante justo después del choque.

S O L U C I Ó N:

Se conservan tanto la energía cinética como el momento angular, pudiendo escribir:

Para la EC, ½ m v² = ½ m v'² + ½ I w² y para el momento angular, mvR = mv'R + Iw

que simplificando quedan m v² - m v'² = I w² y mvR - mv'R = Iw (*)

O bien: m (v² - v'² )= I w² y mR(v - v') = Iw

Descomponiendo la diferencia de cuadrados y dividiendo ambas ecuaciones:

m(v+v')(v-v') / mR(v-v') = I w² / Iw ==> (v+v') / R = w

Sustituyendo en la ecuación (*) queda:

mvR – mv'R = I (v+v') / R ==> v' = (mR² – I) / (mR² + I) · v

Como I = ½ mR² = ½ · 1 · 0,1² = 5·10^-3 kg·m² se tendrá que:

v' = (0,1·0,1² - 5·10^-3) / (0,1·0,1² + 5·10^-3) · 100 = - 66,6 m/s

w = (v+v') / R = (100 – 66,6) / 0,1 = 333,3 rad/s

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