Un fusil AKM es un arma ligera de uso actual, el fusil cargado tiene una masa de 4 kg, si la masa de cada proyectil es de 8 gr. Cuando se dispara el proyectil este alcanza una velocidad de 700 m/s ¿Cuál es la rapidez de retroceso del fusil?

Respuesta :

arkyta

La velocidad del retroceso del fusil es de -1.4 metros por segundo (m/s)

Datos:

[tex]\bold{ m \ Fusil = 4 \ kg}[/tex]

[tex]\bold{ V \ Proyectil = 700 \ \frac{m}{s} }[/tex]

[tex]\bold{ m \ Proyectil = 8 \ g = 0.008 \ kg}[/tex]

Convertimos la masa del proyectil de gramos a kilos

Sabiendo que 1 kilogramo equivale a 1000 gramos

[tex]\boxed{ \bold{ M_{\ PROYECTIL} = 8 \ g \cdot\left( \frac{1 \ kg }{1000\not g}\right) = 0.008 \ kg }}[/tex]

Principio de Conservación del Movimiento

Según la Tercera ley de Newton, cuando un objeto ejerce una fuerza sobre otro, el segundo ejerce una fuerza de igual magnitud y de sentido contario sobre el primero

Se dice que un sistema está aislado cuando la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula

Por ello en un sistema aislado no hay variación en la cantidad de movimiento, o lo que es lo mismo la cantidad de movimiento total del sistema permanece constante

[tex]\large\boxed{\bold { \overrightarrow { P}_{inicio } = \overrightarrow { P}_{final} } }[/tex]

[tex]\bold {\overrightarrow { P } \large \textsf{ Cantidad de Movimiento del cuerpo, o llamado Momento Lineal } }[/tex]

La cantidad de movimiento de una partícula se define como el producto de su masa por su velocidad

[tex]\large\boxed{\bold { \overrightarrow { P} = m \cdot \overrightarrow { V} }}[/tex]

SI

[tex]\large\boxed{\bold { \overrightarrow { P}_{inicio } = \overrightarrow { P}_{final} } }[/tex]

Lo que significa que la velocidad del proyectil al inicio es de 700 metros por segundo (m/s) y la del fusil es de 0 metros por segundo. Donde el fusil experimentará la velocidad de retroceso cuando el proyectil salga disparado

Pudiendo decir

Dado que la cantidad de movimiento inicial es nula

[tex]\large\boxed{\bold { m_{\ FUSIL} \cdot V_{\ FUSIL } + m_{\ PROYECTIL} \cdot V_{\ PROYECTIL } =0 }}[/tex]

[tex]\large\boxed{\bold { m_{\ FUSIL } \cdot V_{\ FUSIL} - m_{\ PROYECTIL} \cdot V_{\ PROYECTIL } }}[/tex]

[tex]\large\boxed{\bold { V_{\ FUSIL } = \frac{ \left(- m_{\ PROYECTIL } \cdot V_{\ PROYECTIL } \right)}{ m_{\ FUSIL} } }}[/tex]

[tex]\large\textsf{Reemplazamos valores y resolvemos }[/tex]

[tex]\boxed{\bold { V_{\ FUSIL } = \frac{ \left( -0.008 \ kg \cdot 700 \ \frac{m}{s} \right) }{ 4 \ kg } }}[/tex]

[tex]\textsf{Cancelamos unidades }[/tex]

[tex]\boxed{\bold { V_{\ FUSIL} = \frac{ \left( -0.008 \not kg \cdot 700\ \frac{m}{s} \right) }{ 4 \not kg } }}[/tex]

[tex]\textsf{Resultando en}[/tex]

[tex]\boxed{\bold { V_{\ FUSIL} = \frac{ -5.6 }{ 4 } \ \frac{m}{s} }}[/tex]

[tex]\boxed{\bold { V_{\ FUSIL} = - \frac{ 5.6 }{ 4 } \ \frac{m}{s} }}[/tex]

[tex]\large\boxed{\bold { V_{\ FUSIL} = - 1.4 \ \frac{m}{s} }}[/tex]

La velocidad del retroceso del fusil es de -1.4 metros por segundo (m/s)

Donde el signo negativo indica que la velocidad del retroceso del fusil lleva un sentido contrario al del proyectil