Péndulo Balístico

Camilo Pérez, Nicolás Llanos

Pedagogía en Ciencias Mención Física

Facultad de Educación, Ciencias sociales y Humanidades

Departamento de Ciencias Físicas

Profesor Juan Bustamante S.

Universidad de la Frontera

Resumen

Diariamente vivimos en un mundo que está constantemente en movimiento así como las personas que lo habitan, animales y distintas especies, visto desde una perspectiva en general se hace obvio que cada uno de ellos está en movimiento o no. Aun así es necesario estudiar la interacción entre estas especies en movimiento desde el punto de vista de la física, por ello es que mediante esta

práctica se estudiara la interacción de dos cuerpos, tanto las fuerzas que actúan sobre ellos, como se comportan y lo que sucede con la energía en este caso. Mediante el uso de un péndulo balístico se procederá a registrar ángulos y distancias para poder hacer una correlación matemática-física

del fenómeno, para así comprender el experimento y las variables que le afectan.

Marco Teórico

En esta práctica se estudia choques clasificándolos en dos tipos, choques frontales o choques laterales o bien respecto a la energía, como choques elásticos o choques inelásticos. Además al estudiar la energía en los choques de tipo elástico se desprende intrínsecamente la conservación

de la energía y también la conservación del momentum, Por esto es necesario recurrir a las definiciones de los fenómenos a experimentar.

Por definición en mecánica newtoniana se define el concepto de momentum como el producto de la masa por la velocidad y se designa con una relación matemática

Como consecuencia de esta expresión se nota que la definición de cantidad de movimiento depende tanto de la masa como de la velocidad, así por ejemplo si un auto y un tanque poseen una misma velocidad pero la masa del tanque es mayor que la del auto, el tanque tendrá mayor

momentum.

Ahora bien cuando se quiere observar que sucede con dos cuerpos y sus respectivos momentum es necesario analizar que sucede antes del choque y después de la interacción.

Por definición el momentum se conserva y matemáticamente se expresa de la siguiente manera

∑i=1

n

¿¿

Y como condición en base a la primera ley de newton, Si la suma de todas las fuerzas que actúan entre partículas de un conjunto de objetos es cero, las únicas fuerzas que cambian el momentum

del sistema son las fuerzas externas.

Cuando se considera la energía presente en el sistema de péndulo balístico se nota que hay una energía potencial elástica definida por

U e=12K x2 donde k es una constante elástica del resorte

A su vez también existe una energía cinética cuando la bala es eyectada, definida por

12mv2

Haciendo uso de estas ecuaciones podemos analizar todos los fenómenos que ocurren antes que la bala salga eyectada como también después de su colisión debido al análisis de la energía

mecánica y su conservación. E mecánica inicial=E mecánica final