Pendulo Balistoco
Páginas: 8 (1848 palabras)
Publicado: 12 de febrero de 2013
PRACTICA #12
PENDULO BALISTOCO
PROFESOR. JOSE FRANCISCO NIETO CONTRERAS
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
SAN JOSE DE CUCUTA
2013
INTRODUCCION
En este informe es encuentra el desarrollo de la practica #12 relacionada con la práctica de colisiones elásticas e inelásticas , la cual se realizo el día miércoles 30 de ENERO, en el cual se tomaron los datos de los equipossegún el montaje que la guía de laboratorio mostraba.
OBJETIVO GENERAL
Analizar los conceptos de movimiento y de energía en una colisión inelástica.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
* Determinar la velocidad de disparo de un proyectil midiendo el Angulo que se desvía el péndulo después de la colisión.
* Comprobar el principio de la conservación de la cantidad de movimiento..
* Determinar lavariación de la energía cinética en la colisión
MARCO TEORICO
Análisis
Un péndulo balístico es un dispositivo elemental para determinar la velocidad de un proyectil. Consiste en un bloque pesado de madera, de masa M que pende de un hilo de longitud L. Sobre este bloque, inicialmente en reposo, impacta una bala de masa m que se mueve, justo antes del impacto, con velocidad v0, quedándoseempotrada en el bloque. Determine el ángulo máximo de desviación del péndulo respecto a la vertical. Si lo que se mide es el ángulo, obtenga una expresión para la velocidad de impacto.
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 queexiste 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 ntre 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 paradeterminar 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 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 delángulo girado, invertimos la relación
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
MATERIALES.
* Péndulo balístico
* Medidor de velocidad
* Esfera de cero y madera
* Fuente de alimentación
Análisis
Tabla1. Medidas del péndulo balístico
Masa de la esfera de cero | 33g |
Masa de la esfera de madera | 11g |
Masa del péndulo sin esfera | 92g |
Rcm del péndulo con esfera de acero |15.5cm |
Rcm del péndulo con esfera de madera | 14 cm |
Tabla2. Datos para la velocidad menor, esfera de acero
Disparo | Φ | V leída | V calculada |
1 | 35° | 2.35m/s | 2.73m/s |
2 | 34° | 2.34m/s | 2.72m/s |
3 | 36° | 2.36m/s | 2.67m/s |
Promedio | 35° | 2.35m/s±0.006 | 2.70m/s±0.02 |
Tabla3. Datos para la velocidad media, esfera de acero
Disparo | Φ | V leída | V calculada |
1| 46° | 3.17m/s | 3.64m/s |
2 | 56° | 3.31m/s | 4.3832m/s |
3 | 44° | 2.95m/s | 4995m/s |
Promedio | 52° | 3.14m/s±0.13 | 4.0929m/s±0.54 |
Tabla4. Datos para la velocidad menor, esfera de madera
Disparo | Φ | V leída | V calculada |
1 | 14° | 2.48m/s | 0.7631m/s |
2 | 15° | 2.56m/s | 0.8754m/s |
3 | 13° | 2.46m/s | 0.6585m/s |
Promedio | 14° | 2.53m/s±0.05 |...
PENDULO BALISTOCO
PROFESOR. JOSE FRANCISCO NIETO CONTRERAS
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
SAN JOSE DE CUCUTA
2013
INTRODUCCION
En este informe es encuentra el desarrollo de la practica #12 relacionada con la práctica de colisiones elásticas e inelásticas , la cual se realizo el día miércoles 30 de ENERO, en el cual se tomaron los datos de los equipossegún el montaje que la guía de laboratorio mostraba.
OBJETIVO GENERAL
Analizar los conceptos de movimiento y de energía en una colisión inelástica.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
* Determinar la velocidad de disparo de un proyectil midiendo el Angulo que se desvía el péndulo después de la colisión.
* Comprobar el principio de la conservación de la cantidad de movimiento..
* Determinar lavariación de la energía cinética en la colisión
MARCO TEORICO
Análisis
Un péndulo balístico es un dispositivo elemental para determinar la velocidad de un proyectil. Consiste en un bloque pesado de madera, de masa M que pende de un hilo de longitud L. Sobre este bloque, inicialmente en reposo, impacta una bala de masa m que se mueve, justo antes del impacto, con velocidad v0, quedándoseempotrada en el bloque. Determine el ángulo máximo de desviación del péndulo respecto a la vertical. Si lo que se mide es el ángulo, obtenga una expresión para la velocidad de impacto.
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 queexiste 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 ntre 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 paradeterminar 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 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 delángulo girado, invertimos la relación
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
MATERIALES.
* Péndulo balístico
* Medidor de velocidad
* Esfera de cero y madera
* Fuente de alimentación
Análisis
Tabla1. Medidas del péndulo balístico
Masa de la esfera de cero | 33g |
Masa de la esfera de madera | 11g |
Masa del péndulo sin esfera | 92g |
Rcm del péndulo con esfera de acero |15.5cm |
Rcm del péndulo con esfera de madera | 14 cm |
Tabla2. Datos para la velocidad menor, esfera de acero
Disparo | Φ | V leída | V calculada |
1 | 35° | 2.35m/s | 2.73m/s |
2 | 34° | 2.34m/s | 2.72m/s |
3 | 36° | 2.36m/s | 2.67m/s |
Promedio | 35° | 2.35m/s±0.006 | 2.70m/s±0.02 |
Tabla3. Datos para la velocidad media, esfera de acero
Disparo | Φ | V leída | V calculada |
1| 46° | 3.17m/s | 3.64m/s |
2 | 56° | 3.31m/s | 4.3832m/s |
3 | 44° | 2.95m/s | 4995m/s |
Promedio | 52° | 3.14m/s±0.13 | 4.0929m/s±0.54 |
Tabla4. Datos para la velocidad menor, esfera de madera
Disparo | Φ | V leída | V calculada |
1 | 14° | 2.48m/s | 0.7631m/s |
2 | 15° | 2.56m/s | 0.8754m/s |
3 | 13° | 2.46m/s | 0.6585m/s |
Promedio | 14° | 2.53m/s±0.05 |...
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