Disparar sobre un objeto en movimiento una masa en una colisón inelastica

DISPARAR SOBRE UN OBJETO EN MOVIMIENTO UNA MASA EN UNA COLISIÓN INELÁSTICA

Resumen
En este trabajo se presenta un experimento de física mecánica el cual consta de: un mini lanzador mediante el cual se dispara una esfera metálica, además se utiliza un patín dinámico el cual se suelta por un plano inclinado para que adquiera una velocidad. El propósito es al disparar la esfera metálica ysoltar el patín, estos choquen en una colisión inelástica. Para este trabajo se presenta el desarrollo de la teoría física y cálculos correspondientes tanto teóricos como prácticos; conociendo así el comportamiento de las partes por separado para poder llevar a cabo el experimento.
Palabras claves: Mini lanzador, patín dinámico, esfera, plano inclinado, colisión inelástica.
Abstract
This papershows a mechanical physic experiment, this consist in a thrower which throw a metallic sphere, besides it uses a dynamic little car, which release about an inclined plane to acquire a velocity. The experiment’s purpose is get a inelastic collision between the car and the sphere. This job shows the development of the physic theory and the appropriate calculus both theoretical and practical, knowing thebehavior of the parties separately, to carry out the experiment.
Keywords: Thrower, little card, sphere, inclined plane, inelastic collision.


1.OBJETIVO
Estudiar y analizar diferentes sistemas mediante cálculos de: velocidad, fricción, energía cinética y potencial; para realizar el montaje de un sistema de colisión inelástica a partir de datos obtenidos experimentalmente.
2.INTRODUCCIÓNEl mundo que nos rodea está regido por las leyes físicas que son explicadas y dadas a conocer por la física como ciencia, estas ya están establecidas y gracias a esto se ha logrado explicar fenómenos naturales y se ha llegado a grandes experimentos que con otras ciencias no se habrían podido lograr; no ajeno a esto es este experimento, dado que para ejecutarlo se hizo uso de los conceptos y deleyes conocidas como lo es: la conservación de la energía, la conservación del momento y las leyes de Newton que rigen el movimiento. Mediante la obtención de datos de: la velocidad de salida de la esfera metálica, a distintos ángulos; teniendo en cuenta la fricción en el sistema masa-resorte, la fricción del aire; cálculos de energía cinética y potencial; velocidad de descenso del patín, etc. Seespera caracterizar cada uno de los objetos utilizados en la práctica.
3.METODOLOGÍA
Se realizaron diferentes experimentos sencillos para la caracterización de los implementos a usar en una colisión inelástica; para la caracterización de estos se realizaron lanzamientos con un mini lanzador a diferentes ángulos y de una manera tanto horizontal como vertical; lanzamiento de un patín por unplano inclinado y lanzamiento de una esfera desde diferentes alturas en caída libre.
4.DATOS OBTENIDOS
Disparos horizontales
Distancia(m)
Tiempo(s)
0,4
0,22
0,5
0,27
0,6
0,31
1
0,47

Lanzamiento a diferentes angulos
Angulo
(m)
(S)
m/s
30
1,04
0,35
3,04
45
1,06
0,30
3,04
60
0,98


Disparo vertical: distancia:0,66m-Tiempo:0,355s
Deformación de la plastilinaDeformación
Dis
Tim
1,22
2,094
0,55
0,6
1,03
0,26
0,2
0,49
0,16

Colisión entre la esfera y el carro
DEFORMACION: 0,75mm
Posición del proyectil: 2,0186

DATOS GENERALES:

Peso de la esfera metálica: 0,01616 Kg
Peso del patín: 1,1585 Kg
Altura máxima de la rampa: 0,41 m
Área sección transversal del patín: 0,36 m2

5.CALCULOS
Velocidad de salida de la esfera
Disparo horizontal:Disparo vertical:

Disparo a diferentes ángulos:
A 30
A 45
Distancias máximas
30°-
45°-
60°-
Constante del resorte








Velocidad del patín

Velocidad teórica del móvil




El coeficiente de fricción del aire está dado por

Debido a que el coeficiente de arrastre es tan pequeño, la fricción del aire se...