Pendulo Balistico

Marco Teórico
INTRODUCCIÓN.
Los principios de conservación son fundamentales para la Física. Por medio de estos principios es posible estudiar y predecir la evolución en el tiempo de muchossistemas. En el caso específico de la Mecánica, son de gran importancia los principios de conservación de la energía, conservación del momentum lineal y conservación del momentum angular. En esta prácticase utilizará el principio de conservación del momentum lineal y el principio de conservación de la energía mecánica para estudiar el funcionamiento de un péndulo balístico. Este es un dispositivoclásico que permite medir la rapidez de disparo un proyectil.
Utilizando un péndulo balístico, un proyectil de masa m se dispara con rapidez, y al chocar contra el péndulo queda incrustado en él. Comoresultado del impacto el conjunto péndulo-proyectil oscila alrededor del punto de suspensión alcanzando una altura máxima sobre el punto donde ocurrió la colisión.
De la altura alcanzada por elpéndulo podemos medir su energía potencial. Esta a su vez es igual a la energía cinética del sistema justo después del choque, si despreciamos la fricción en el pivote del péndulo.
No es posibleigualar la energía cinética del péndulo justo antes del choque a la energía cinética del proyectil justo después de él, pues la colisión es inelástica. Sin embargo, dado que en toda colisión seconserva el momento lineal (cantidad de movimiento), si pueden igualarse los momentos lineales del sistema proyectil – péndulo, justo antes y justo después del choque, asi:
m vb = M vp
donde M es lamasa combinada del péndulo y el proyectil incrustado, y vp es la rapidez del péndulo justo después del choque. La energía cinética del sistema en éste último instante es
K = ½(M vp2)
que a suvez es igual a la energía potencial que alcanza el sistema en su altura máxima:
U = Mg∆h = MgRcm(1 – cosθ)
donde Rcm es la distancia desde el eje de rotación del péndulo (punto de suspensión)...