¿Cómo calcular la conservación del impulso cuando hay tensión impulsiva en juego?

Puedes ver esto como dos colisiones en serie: (i) la colisión inelástica de la masa puntual con el bloque, seguida inmediatamente por (ii) la colisión elástica del objeto combinado con el objeto unido al otro extremo de la cuerda. En este caso, el otro extremo de la cuerda está unido a un objeto inamovible. En todos los casos, tanto la cantidad de movimiento como la energía cinética se conservan en la colisión mediada por la cuerda.

(i) Resuelva la velocidad de la masa puntual perpendicular y paralela a la cuerda, es decir$v_x=v\cos\theta, v_y=v\sin\theta$.

Si la cuerda no estuviera allí, las componentes de la velocidad del objeto combinado inmediatamente después de la colisión estarían dadas por la conservación del momento:$\frac12v_x$a la derecha y$\frac12v_y$hacia abajo.

(ii) Inmediatamente después de la colisión de la masa puntual y el bloque, hay una colisión entre el objeto combinado y el soporte inamovible en el otro extremo de la cuerda. La cuerda es elástica, conservando la energía cinética. El efecto es que la velocidad del objeto combinado paralelo a la cuerda se invierte.

Entonces la velocidad final del objeto combinado tiene componentes$\frac12v_x$a la derecha y$\frac12v_y$ hacia arriba

A partir de entonces, la cuerda se afloja por un tiempo, hasta que el objeto se ha movido lo suficiente como para volver a tensarse, con lo cual habrá otra colisión elástica entre el objeto combinado y el soporte, mediada por la cuerda elástica.

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