Pendulo balistico(http: //www.mediafire.com/?9kbtvr73a76p8gq)

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PENDULO BALISTICO
UNIVERSIDAD DEL VALLE


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22 de Mayo de 2012
RESUMEN. Se midió experimentalmente la velocidad inicial de un proyectil. Usando las leyes de
conservación de la energía mecánica y del momentum se pudo obtener un valor de velocidad inicial de un
proyectil al incrustarse en un blanco, la cual fue de4,87 ± 0.93 ⁄ . También, se midió la velocidad inicial
con la que fue disparado, teniendo en cuenta las leyes de movimiento, en presencia de un movimiento
parabólico; se obtuvo un valor de velocidad inicial de 5,12 ± 0.06 ⁄ .
Reemplazando (1) en (2), se tiene:

INTRODUCCION
Un péndulo balístico es un dispositivo para medir
la cantidad de movimiento de una bala, a partir de
la cual es posiblecalcular su velocidad y su
energía cinética. Fue inventado en 1742 por el
matemático inglés Benjamin Robins (1707-1751).
Su alta precisión y el hecho de que los cálculos
necesarios no requerían la medición de tiempos
sino que se basaban en la determinación de
masas y distancias condujeron a grandes avances
en la ciencia de la balística. [1]
Si un balín de masa
y velocidad , en unadirección horizontal escogida como el eje X,
realiza un choque frontal y se incrusta en una
masa en reposo. El conjunto de las dos masas
+ adquiere una velocidad en la misma
dirección del proyectil incidente; entonces, se
cumple:
=(

+

) ⇒ =



(1)

Para medir , el blanco de masa se suspende
de un péndulo y se mide la altura máxima que
logra subir el centro de masa del nuevocuerpo
con masa + . Debido al intercambio de
energías entre la energía cinética que adquirió
+ , después del choque, y la energía
potencial lograda en el punto más alto de su
trayectoria. Esto es,
( + ) = ( + ) ℎ ⇒ = !2 ℎ
(2)

=

!2 ℎ

(3)

La velocidad del proyectil v, cuando se conocen
las masas , y la altura ℎ
También puede medirse usando la ecuación de la
trayectoria quedescribe bajo la acción de la
gravedad.
Eje X: alcance máximo:
Eje Y: caída libre:

"= #
$ = #

De acuerdo con un sistema cartesiana ubicado a
la salida del balín. Eliminando el tiempo de estas
dos ecuaciones, obtenemos [2]
= "%

&
'

(4)

El propósito de esta práctica es medir la velocidad
de un proyectil, empleando dos métodos
diferentes y así determinar cuál de elloses más
confiable, a la hora de calcular la velocidad inicial.
Fig1. Montaje experimental

PROCEDIMEINTO
Para la determinación de la velocidad inicial
usando las leyes de conservación del momento
lineal se utilizó un péndulo balístico. Se ubicó el
péndulo en reposo y se disparó el proyectil, el cual
quedó incrustado en el péndulo llevándolo de una
posición inicial en equilibrio hasta unaposición
final donde queda enganchada en una rampa con
determinado número de ranuras. Se registró la
posición alcanzadaℎ( , según la escala de la
rampa. Este procedimiento se hizo diez veces y se
registraron cada una de las posiciones alcanzadas
por el péndulo y el balín conjuntamente, Tabla 1.
Se saco el promedio de estas posiciones;
También, se tomo la medición de la altura ℎ ,
cuandoel péndulo esta en reposo y se removió el
péndulo del montaje, se pesó al igual que el balín
y se registró el valor obtenido. Tabla 2.
La velocidad inicial a través de la medición del
alcance máximo y la altura, se determinó
utilizando el montaje anterior, pero el péndulo se
llevó a la posición más alta de la rampa para que
no interfiriera en el movimiento del balín. Se midió
la alturaen el eje ), $, y se ubico un papel en el
suelo. Se realizaron diez lanzamientos, esto con
el objetivo que quedaran marcados los puntos
donde el balín impactaba en cada uno de ellos. Se
midió el alcance de cada disparo "( , tabla3; y se
sacó el promedio de las distancias alcanzadas.
Tabla4.
RESULTADOS
Se debe calcular la altura promedio alcanzada por
el péndulo, cuando ocurre el choque...
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