Pendulo

PENDULO BALISTICO
2011

RESUMEN

En esta práctica se trabajo con un sistema que consiste básicamente de un péndulo y de una pistola de resorte para impulsar un proyectil. La pistola de resorte consta de un eje móvil, que entra en la perforación que tiene el balín, y es compreso a través de un resorte. Usando las leyes de la conservación del momentum lineal, la energía mecánica y las leyesdel movimiento realizado por el proyectil para calcular la velocidad inicial con la que fue disparado; por medio de dos ecuaciones, las cuales resulto:
(1) 2
/
1
2
05
.
0
*
8
.
9
*
2
*

.
67.0
0
.
67
.
165.0
















m
s
m
g
g
g
v
=3.53 m/s 
(2) /
1

*
2
*







H
g
R
v
2
 
*
2
*






0.995
9.8
1.77
v
/
1
=3.93 m/s 

INTRODUCCION

El péndulo balístico es un método que determinar la velocidad de un proyectil. Sirviendo a su vez un instrumento para demostrar algunos principios básicos de la física. A partir de la altura alcanzada por el péndulo podemos calcular su energía potencial. Esta energía a la energía cinética del péndulo justo después de la colisión conel balín.

Una vez conocido el momento del balín y su masa, será posible determinar la velocidad inicial con la que es lanzada, haciendo uso del siguiente método aproximado (considerando que el péndulo y el balín actúan conjuntamente como una masa puntual localizada en su centro de masa conjunto)

PROCEDIMIENTO

Primero se procede a chequear que el equipo funcione correctamente para evitarerros sistemáticos.
1. Determinación de la velocidad inicial por el péndulo balístico.
Con el péndulo en reposo y se procede a cargar el proyectil quedando finalmente enganchado en el gatillo luego se procede a realizar el disparo, registrando la posición alcanzada según la escala de la rampa (numero de ranuras) realizando este proceso diez (10) veces para sacar un promedio más exactos delos datos. Luego se mide la altura desde la base del perímetro balístico a un punto referenciado como se muestra en Fig. 1. Unas vez tomados todos los datos y realizadas las pruebas, se pesa el péndulo y el balín y se registran su valores.
Fig. 1.
1. Determinación de la velocidad inicial por el péndulo balístico.
Con la plomada se obtiene el punto de salida sobre el eje x y mida la alturainicial en el eje y como se muestra en la Fig. 2. Se realiza un disparo de prueba y se observa donde se puede adherir la hoja de papel y se cubre con otra hoja de papel carbón (Donde H es la altura y R la distancia donde impacta el disparo). Se realizan diez (10) disparos y se mide el alcance del disparo desde la base que se mido con la plomada y la marca del impacto en el papel registrando sus datosy se saca un promedio de estos.
Fig. 2.

DATOS Y RESULTADOS

* PRIMERA PARTELa tabla 1 muestra los datos registrados al realizar los diez (10) disparos con su respectiva altura alcanzada. TIRO | POCICION | ALTURA (cm) ± 0,001 |
1 | 5 | 17,6 cm |
2 | 4 | 17,5 cm |
3 | 3 | 17,5 cm |
4 | 4 | 17,5 cm |
5 | 4 | 17,5 cm |
6 | 4 | 17,5 cm |
7 | 6 | 17,6 cm |
8 | 5 | 17,6 cm |9 | 5 | 17,6 cm |
10 | 6 | 17,6 cm |
TOTAL | 46 | 175,5 cm |
Tabla 1.Posición promedio (x): ()/10 = 4.6Altura promedio (h1): (i)/10 = 17.6 cmAltura centro de masa péndulo h2 = 12.3 cmPeso Balín (m): 67.0gPeso Péndulo (M): 165.0gh = h1 – h2 h = 17.6 – 12.3 = 5.3cm.=0.05m (1) 2
/
1
2
05
.
0
*
8
.
9
*
2
*

.
67.0
0
.
67
.
165.0















m
s
m
g
g
g
v
v = 3.53m/s  |

VALORES OBTENIDOS |
H[m] ± 0,001 | 0,05 |
M[g] ± 0,001 | 165,00 |
m[g] ± 0,001 | 67,00 |
V[m/s] ± 0,001 | 3,53 |

Para hallar la incertidumbre de la velocidad:

s
m
s
m
s
m
s
m
v
04
.
0
)
001
.
0
(
53
.
3
)
1
.
0
(
04
.
0
)
1
.
0
(
01
.
0







v = 3.53 ± 0.04m/s 

*...