LABORATORIO PENDULO BALISTICO

Universidad Autónoma de Occidente Facultad de Ciencias Básicas Departamento de Física

Péndulo Balístico Objetivos •

Obtener y comparar la velocidad velocidad inicial inicial de un proyectil mediante dos métodos, métodos, conservación de momento lineal y movimiento parabólico.

•

Estimar la perdida de energía durante un choque inelástico

Marco teórico

 de un sistema de partículas es la suma (vectorial) de las cantidades de   de las partículas del sistema (!)      "i la #uer$a e%terna  que act&a sobre un sistema de partículas es cero, el momento lineal El Momento lineal  movimiento  y

del sistema se conserva, es decir permanece constante en el tiempo.

         0 →     

(')

ara la determinación de la rapide$ de lan$amiento de un proyectil usaremos dos métodos, el l ineal  y primero tiene como base el  principio de conservación de momento lineal    y el segundo el movimiento  parabólico. Primer Método.

En la #igura ! se muestra el dispositivo conocido como péndulo balístico. El proyectil de masa m es disparado por la pistola de resorte contra el péndulo de longitud  y masa * que se encuentra inicialmente en equilibrio.

+igura ! péndulo balístico rimer método

En el e%tremo del péndulo está acoplada una cápsula en la cual se alo-a el proyectil después de haber sido disparado con rapide$  !.

Práctica: Péndulo Balístico Profesores: Roberto Soto y Robert Sanchez Sanchez Modificado: Ruby Rodriguez y Roberto Roberto Soto 2015

Universidad Autónoma de Occidente Facultad de Ciencias Básicas Departamento de Física

/nmediatamente el proyectil se incrusta en el péndulo, el con-unto péndulo0proyectil con masa m1* se mueve con rapide$  '. 2e acuerdo al principio de conservación del momento lineal se tiene que

     

(3)

2espués de la colisión el con-unto péndulobalín se levanta hasta alcan$ar su má%ima inclinación y queda #i-o en esa posición por medio de un seguro. a lectura del ángulo de má%ima inclinación la proporciona el transportador acoplado al dispositivo. "i inmediatamente después de la colisión, se desprecian todas las #uer$as de ro$amiento que act&an sobre el sistema, podemos a#irmar que la energía mecánica del sistema se conserva, esto signi#ica que la energía cinética del con-unto se trans#orma en energía potencial gravitacional, es decir

1         (4) 2 2e donde se obtiene la rapide$ del con-unto -usto después de que el proyectil se incrusta en el péndulo

    2

(5)

"i esta e%presión se sustituye en la ecuación (3), se puede encontrar la rapide$ del proyectil   ! antes de la colisión.

       2

(6)

θ

*idiendo el ángulo de má%ima inclinación , la altura 7 que alcan$a el con-unto después del disparo se puede e%presar de la siguiente manera

  1!

(8)

2onde  la longitud desde el e-e de giro hasta el centro de masa del sistema péndulobalín. Segundo Método

 9l disparar hori$ontalmente el proyectil desde una altura : con rapide$  !, (#ig. '), este recorrerá una distancia hori$ontal % que depende de la altura y la rapide$ inicial.

+igura ' péndulo balístico segundo método

Práctica: Péndulo Balístico Profesores: Roberto Soto y Robert Sanchez Modificado: Ruby Rodriguez y Roberto Soto 2015

Universidad Autónoma de Occidente Facultad de Ciencias Básicas Departamento de Física

7aciendo un análisis cinemático del movimiento del proyectil, se encuentra la siguiente e%presión para su rapide$ inicial

    "# 2$

(;)

2onde : es la altura del e-e disparador media respecto al piso y % es el alcance má%imo. Equipo •

éndulo balístico

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=egla

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apel químico

•

*etro

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