Pendulo balistico

PENDULO BALISTICO:
RESUMEN:

Utilizando el montaje de la figura 1. (un péndulo balístico), pudimos medir la velocidad de un proyectil. El método consiste en una serie de disparos y posterior análisis de la altura alcanzada por el proyectil en el brazo del el montaje (d en la figura).
d

Figura 1. Montaje del péndulo balístico.
El segundo método consiste en dejar completar el movimientoparabólico y relacionando así la distancia a la que el balín golpeo el suelo.

INTRODUCCION:
El péndulo balístico es una herramienta muy útil para encontrar la velocidad de un proyectil, este es disparado en el péndulo y dependiendo de la altura alcanzada se puede determinar la energía potencial que por conservación de la energía es igual a la energía cinética justo después de que el balín seincrusta en el péndulo.
Así será como por el principio de la conservación del momento tras una colisión, es posible determinar la velocidad inicial con la que es lanzada.
OBJETIVOS:
Objetivo general: Medir la velocidad de un proyectil.
Específicos: Usando leyes de conservación del momentum lineal y de energía mecánica para medir la velocidad inicial de un proyectil al incrustarse en el blanco,usar las leyes del movimiento parabólico del proyectil para calcular la velocidad inicial y comparar los resultados obtenidos en los dos métodos
DISCUSION TEORICA:
Si no existe ninguna fuerza externa en el tiempo que hay un choque entre dos cuerpos la cantidad de movimiento lineal del sistema se conserva durante el choque.
Se considera un balín de masa m velocidad ven una dirección horizontalescogida como el eje X, realiza un choque frontal y se incrusta en una masa M que está en reposo. Este sistema adquiere una velocidad V en la dirección del proyectil, la ley de conservación de movimiento lineal establece la siguiente relación:

Ecuacion1. Velocidad de un sistema de 2 masas dada por conservación de energias.
Donde h es la altura alcanzada por el péndulo balístico después de loslanzamientos.

También se puede determinar la velocidad usando la ecuación de trayectoria que describe bajo la acción de gravedad, se puede descomponer este movimiento en movimientos en cada eje


Figura 2 Trayectoria descrita por el balín
Ecuación 2 relación velocidad, en términos de alcance y altura inicial

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS:
Se realizan 10lanzamientos del péndulo sobre el punto d del montaje, y en cada uno se mide la altura que alcanza el proyectil (en este caso sumamos la altura alcanzada con la altura inicial a la que se encuentra el proyectil), se pesan las masas.
Para el método dos, se mide la altura desde el suelo hasta el punto inicial donde se encuentra el proyectil, se hacen 10 lanzamientos, esta vez se deja seguir elmovimiento de el balín y se toman las distancias desde la base hasta el punto de caída
Masas
m = 65 g
M =165g
M +m=230 g
la estimación de la altura se hace sumando la altura a la que se encuentra d mas el desplazamiento vertical en esta.
h0= 5.8 cm
Lanzamiento | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Altura (cm) | 6.1 | 6.2 | 6.2 | 6.2 | 6.15 | 6.1 | 6.2 | 6.15 | 6.2 | 6.1 |
Tabla 1.Alturas alcanzadas en 10 lanzamientos.
Altura promedio: 6.16 cm (aprox 6.2 cm)
Desviación estándar: 0.043 cm
CV: 0.7%
IC: este dato no se calcula, por que los datos se encuentran muy agrupados lo que lo hace innecesario.
Velocidad obtenida por:
Vi= 0.02300.0672g(0.0616)
Vi=3.9ms
Incertidumbre de la velocidad:
ΔV=X(Y)12 X incertidumbre pesa (0.01kg)
ΔV=0.012msY incertidumbre de la rampa (0.01m)
Incertidumbre velocidad = 0.19m/s
Vi= 3.9±0.2ms

Determinación de la velocidad inicial por alcance máximo:
Intentando disparos, se delimita la zona en la que regularmente la bola toca el suelo, luego se pone papel en esta para poder medir, se hacen 10 lanzamientos y se toma la distancia promedio
Lanzamiento | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |...