Um pêndulo balístico está preso por uma haste desprezível e pode movimentar-se livremente sem perdas de energia devido ao atrito. Um projétil de arma de fogo é disparado contra o pêndulo, permanecendo ali alojado após o impacto. Considerando a massa do pêndulo M e do projétil m, e o impacto, capaz de elevar o centro de massa do pêndulo à uma altura h, podemos descrever a velocidade inicial do projétil (vp) por:
