Hier leest u hoe dit probleem op te lossen, waarbij de principes van behoud van momentum en conservering van energie betrokken zijn:

1. Behoud van momentum

* Voor de botsing: De kogel heeft momentum (m₁v₁) en de slinger is in rust (m₂v₂ =0).

* Na de botsing: De kogel en de slinger bewegen samen als één eenheid (m₁ + m₂) met een gemeenschappelijke snelheid (v ').

Het behoud van momentumvergelijking is:

m₁v₁ + m₂v₂ =(m₁ + m₂) v '

2. Oplossen voor de gemeenschappelijke snelheid (v ')

* m₁ =0,012 kg (massa kogel)

* v₁ =380 m/s (beginsnelheid van kogel)

* m₂ =6 kg (massa slinger)

* v₂ =0 m/s (beginsnelheid van slinger)

Vervang de waarden in de momentumvergelijking en los op voor V ':

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

V '≈ 0,76 m/s

3. Behoud van energie

* Onmiddellijk na de botsing: Het systeem heeft kinetische energie (1/2 (m₁ + m₂) v'²).

* Op het hoogste punt: Het systeem heeft potentiële energie (M₁ + M₂) GH, waarbij H de verticale hoogte is die het stijgt.

Het behoud van energievergelijking is:

1/2 (m₁ + m₂) v'² =(m₁ + m₂) gh

4. Oplossen voor de verticale hoogte (h)

* V '≈ 0,76 m/s (hierboven berekend)

* g =9,8 m/s² (versnelling als gevolg van de zwaartekracht)

Vervang de waarden in de energievergelijking en los op voor 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

Daarom stijgt de ballistische slinger ongeveer 0,029 meter (of 2,9 centimeter) verticaal.