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Problema 06. Atracción de feria

Como se ha recordado ya la cantidad de movimiento se puede conservar

en una dirección aunque no se conserve en otra. Mientras dura la colisión entre la bola roja y el fardo, en dirección vertical las fuerzas que actúan, peso del conjunto y fuerza hecha a través de la cuerda que sostiene el fardo, se anulan entre sí aunque luego no lo hagan. Pero en horizontal no hay fuerzas exteriores al sistema bola-fardo si se desprecia la resistencia del aire. Luego en esta dirección se conserva la cantidad de movimiento.

Si las masas de la bola y el fardo son m_b y m_f, siendo v_b la velocidad de la bola antes del choque y v_bf la del conjunto después, se cumple:

m_b*v_b=(m_f+ m_b)*v_bf (4.6,1.)

Para averiguar v_b es preciso conocer v_bf. con un balance de energías tras

el impacto, que estas también deben conservarse después de él. Por ello la energía cinética del conjunto tras el choque debe ser igual a la ganancia de energía potencial gravitatoria que adquiere cuando asciende y se detiene.

½*(m_f+ m_b)*v_bf²=(m_f+ m_b)*g*h v_bf²=9,8*0,5 v_bf=3,13 m/s

Sustituyendo en 4.6.1 v_b=16,3 m/s, luego se mejora el record del día.

Hay que suponer, además de despreciar la resistencia del aire, que mientras

se está pegando la bola al fardo el ascenso de ambos es despreciable.

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