República Bolivariana de Venezuela

Universidad Fermín Toro

Cabudare – Edo. Lara

Laboratorio de Física I

MODULO II MECANICA

Práctica Nº 6

PENDULO BALISTICO

Alumno:

Andrea Salazar

CI 24157874

Profesora:

Andreina Lugo

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INTRODUCCIÓN

Existen varias aplicaciones para el impulso y seguramente todos usamos

siquiera alguna vez alguna de estas aplicaciones o simplemente no nos damos

cuenta de todo la que sucede en realidad, por ejemplo al jugar billar, el taco

transmite energía a la bola mediante un choque y a su vez, la bola también

transmite energía potencial al chocar con otras bolas.

Una gran parte de nuestra información acerca de las partículas atómicas y

nucleares, se obtiene experimentalmente observando los efectos de choque entre

ellas. A una mayor escala cuestiones como las propiedades de los gases se

pueden entender mejor en función de choques de las partículas, y encontraremos

que de los principios de la conservación de la cantidad de movimiento y de la

conservación de la energía, podemos deducir mucha información acerca de los

fenómenos de choques.

Impulso y cantidad de movimiento.- En un choque obra una gran fuerza en

cada una de las partículas que chocan durante un corto tiempo; un bate que

golpea una pelota de béisbol o una partícula nuclear que choca con otra son

ejemplos típicos. Por ejemplo, durante el intervalo muy corto de tiempo que el bate

está en contacto con la pelota se ejerce sobre esta una fuerza muy grande. Esta

fuerza varía con el tiempo de una manera compleja, que en general no se puede

determinar. Tanto la pelota como el bate se deforman durante el choque. Fuerzas

de este tipo se llaman fuerzas impulsivas.

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RECURSO

En un péndulo balístico tenemos una colisión completamente inelástica, ya

que la bala se queda empotrada en el péndulo. Esto quiere decir que en la colisión

no se conserva la energía. Esto es importante, ya que existe la tentación de

suponer que la energía potencial final iguala a la cinética inicial, sin tener en

cuenta la disipación de la energía en la colisión.

La solución se compone de dos partes. Primero estudiamos la colisión

inelástica entre la bala y el péndulo para obtener la velocidad del conjunto justo

tras la colisión. En segundo lugar aplicamos la ley de conservación de la energía

mecánica para determinar la altura a la que sube el péndulo (o el ángulo de

desviación que es equivalente).

En el choque del proyectil con el péndulo se conserva la cantidad de

movimiento. Inicialmente tenemos una bala de masa m y rapidezv0 que choca con

el péndulo en reposo. Tras el choque, lo que hay es un conjunto de

masa M + m tal que

El péndulo se eleva como consecuencia de esta velocidad inicial. Puesto

que la tensión es una fuerza puramente normal, la única energía potencial es la

debida a la gravedad. La altura máxima se alcanza cuando la energía cinética se

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reduce a cero y toda la energía mecánica es potencial. Igualando la energía

mecánica justo tras la colisión con la final

En términos del ángulo girado queda

Si lo que queremos es conocer la rapidez de la bala en función del ángulo

girado, invertimos la relación

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Actividades de Laboratorio:

Actividad Nro. 1:

Utilizando el simulador Virtual para esta práctica, se harán disparos y se

completara la tabla anexa

M=0,074; m=0,0634; L=1 cálculos realizados en Excel

Tabla No 1

Disparo de la bala con menor tensión del resorteNo

Prom h (cm) h Promh

V Inicial V FinalDisparo Calculada

1 5

11,5

0,1

0,10750,51669524

3,034

1,400

2 9 0,1 3,034

1,400

3 14 0,11 3,182

1,468

4 18 0,12 3,324

1,534

Tabla No 2

Disparo de la bala con mayor tensión del resorteNo

Prom h (cm) h Promh

V Inicial V FinalDisparo Calculada

1 32

38,5

0,16

0,18750,30393069

3,838

1,771

2 36 0,18 4,071

1,878

3 41 0,2 4,291

1,980

4 45 0,21 4,397

2,029

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Cálculos realizados en Excel para responder la tabla

Post-Laboratorio:

1. Con los datos obtenidos en la tabla No 1, determine:

a. La velocidad inicial de la bala

a 3,146 m/seg

b. La velocidad del conjunto bala – péndulo.

a 1,452 m/seg

2. ¿Cómo y por qué influye la variación de la tensión del resorte en la

altura a la cual llega el péndulo?

a. Cuando se disminuye la tensión

a A menor tensión menor velocidad y ángulo menor

b. Cuando se aumenta la tensión

a Aumenta la velocidad y aumenta el ángulo y altura alcanzada

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CONCLUSIÓN

Por medio de los resultado de la velocidad inicial se puede concluir que

para que un movimiento parabólico se pueda realizar exitosamente, se debe de

mantener un ambiente estable para lograr los resultados que realmente se están

buscando, por lo que la ubicación y el estado de los elementos que se están

utilizando entran a jugar un papel muy importante, y así, de esta forma, podremos

obtener el resultado esperado.

Que las condiciones del ambiente no se toman en cuenta para lograr un

resultado estándar, de lo contrario se dependería de un lugar y un tiempo

específico para lograr "los mismos resultados", lo cual es prácticamente casi

imposible.

Aprendimos como hallar la velocidad inicial de un sistema por dos métodos

diferentes y a demostrar la velocidad inicial de un sistema por medio de la

conservación del momento lineal.

Analizamos detalladamente el comportamiento de los sistemas antes y

después del choque con sus respectivas energías y lo que dichas puede decir de

aquellas.

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ANEXO

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