En 12 g riflekugle fyres med en hastighed på 380 V i ballistisk pendulmasse 6 kg ophængt fra ledningen 70 cm lang, hvad den lodrette højde, gennem hvilken stiger?

1. Bevarelse af momentum

* før kollisionen: Kuglen har momentum (m₁v₁), og pendelen er i hvile (m₂v₂ =0).

* efter kollisionen: Kuglen og pendelen bevæger sig sammen som en enhed (m₁ + m₂) med en fælles hastighed (v ').

Bevarelse af momentumligning er:

m₁v₁ + m₂v₂ =(m₁ + m₂) v '

2. Løsning for den fælles hastighed (V ')

* m₁ =0,012 kg (masse af kugle)

* V₁ =380 m/s (indledende hastighed af kugle)

* m₂ =6 kg (Mass of Pendulum)

* V₂ =0 m/s (indledende hastighed af pendul)

Udskift værdierne i momentumligningen og løs for V ':

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

v '≈ 0,76 m/s

3. Bevarelse af energi

* umiddelbart efter kollisionen: Systemet har kinetisk energi (1/2 (m₁ + m₂) v'²).

* på det højeste punkt: Systemet har potentiel energi (M₁ + M₂) GH, hvor H er den lodrette højde, det stiger.

Bevarelse af energiligning er:

1/2 (m₁ + m₂) v'² =(m₁ + m₂) gh

4. Løsning for den lodrette højde (H)

* V '≈ 0,76 m/s (beregnet ovenfor)

* g =9,8 m/s² (acceleration på grund af tyngdekraften)

Udskift værdierne i energiligningen og løs for 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

Derfor stiger den ballistiske pendul ca. 0,029 meter (eller 2,9 centimeter) lodret.