Pendulo Balistico

Informe péndulo balístico

por Mayuyi17 | buenastareas.com

PENDULO BALISTICO

AUTORES:

HÉCTOR FABIO ORTIZ 0746196

YANCY MAYERLI VIAFARA 1024316

CLAUDIA LORENA SALAMANCA 1023126

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

TECNOLOGÍA QUÍMICA

RESUMEN

Se midió la velocidad inicial de un proyectil al incrustarse en un blanco, usando la ley de la conservación del momentum lineal y la energía mecánica cuyo resultado fue 4.18 m/s + 0.002, también se midió la velocidad inicial con la que fue disparado, teniendo en cuenta para esto: la altura (Y) desde la cual se lanzó y el alcance máximo (X) usando las leyes del movimiento, lo cual dio como resultado 4.38 m/s + 0.02 .Para su determinación se empleó un péndulo balistico, un balín, plomada, balanza, hojas de papel para marcar el punto de caída .

1. INTRODUCCIÓN

Un tipo de choque en una dimensión es perfectamente inelástico, que consiste básicamente en que si al chocar dos partículas éstas se quedan unidas y se mueven con una velocidad común (Vf) después del choque; entonces es cuando se conserva el momento lineal (cantidad de movimiento) del sistema; esta es una forma para determinar la velocidad de un proyectil.

Otra forma para medirla, es usando la trayectoria que describe la fuerza de la gravedad que actúa en dirección vertical tomándose como caídalibre y teniendo en cuenta el alcance máximo dado en dirección horizontal.

Para describir lo que sucede cuando dos partículas chocan entre sí, se aplica la ley de la conservación de la cantidad de movimiento. Para cualquier tipo de choque, la cantidad de movimiento total del sistema precisamente antes de que se produzca la colisión es igual a la cantidad de movimiento total del sistema precisamente después del choque.

Cuando dos objetos chocan y se quedan unidos después del choque, se dice que éste es perfectamente inelástico, un ejemplo de esto es si un meteorito choca contra la tierra y se incrusta en la misma. El principio de conservación del momento implica que

(el lado izquierdo de la ecuación corresponde al momento lineal antes del choque y el derecho a después del choque donde m y M se mueven como una sola masa).

Sean m y v (masa y velocidad del balín) en dirección horizontal (x) que choca y se incrusta en masa M en reposo; m + M adquieren una velocidad V en la misma dirección del proyectil: , (1) debido al intercambio de energía que hubo en el sistema entre el cambio de energía cinética que adquirió después del choque y la energía potencial en el punto mas alto:

,

Reemplazo en (1)

La velocidad V del proyectiltambién puede medirse usando la trayectoria que describe la acción de la gravedad la cual actúa en la dirección vertical. En estas condiciones, el movimiento se realiza en el plano vertical:

Eje X = alcance máximo: S=Vt

Eje Y = caída libre: .

2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Para la determinación de la velocidad inicial usando las leyes de conservación del momento lineal se utilizó un péndulo balistico, se niveló el montaje y un balín. Se ubicó el péndulo en reposo y se disparó el proyectil (balín), el cual quedó incrustado en el péndulo llevándolo de una posición inicial en equilibrio hasta una posición final donde queda enganchada en una rampa con determinado numero de ranuras. Se registró la posición alcanzada, según la escala de la rampa y se saca el balín del péndulo. Este procedimiento se hizo diez veces y se registraron cada una de las posiciones alcanzadas por el péndulo y el balín conjuntamente. se tomó el promedio de las posiciones obtenidas de la posición media mas alta, se llevó el péndulo a dicha posición, se engancho en el diente mas cercano al valor medio y se tomó la altura h. Se removió el péndulo del montaje, se pesó al igual que el balín y se registró el valor obtenido.

La velocidad inicial a través de lamedición del alcance máximo y la altura, se determinó utilizando el montaje anterior, pero el péndulo se llevó a la posición más alta de la rampa para que no interfiriera en el movimiento del balín. Se utilizó una plomada para obtener el punto de salida en el eje X y se midió la altura en el eje Y. Se realizó un disparo de prueba para poder ubicar el papel y el papel carbón en el punto donde impactó el balín, y así realizar diez lanzamientos, esto con el objetivo que quedaran marcados los puntos donde el balín impactaba en cada uno de ellos. Se midió el alcance de cada disparo y se sacó el promedio de las distancias alcanzadas.

Utilizando las ecuaciones correspondientes para la conservación del momento lineal y para el movimiento en el eje X y Y, se obtuvo la velocidad inicial.

A. Determinación de la velocidad inicial v por el péndulo balistico.

Tabla 1. Datos de diez disparos, incrustados en el péndulo.

Disparo Altura alcanzada + 0.001 (m)

1 0.158

2 0.157

3 0.153

4 0.154

5 0.155

6 0.154

7 0.153

8 0.154

9 0.153

10

0.153

Promedio 0.1544 ±0.0018

Tabla No 2 Datos de Masas

Objeto Peso (kg)

Balin (m) 0.067

Receptor (M) 0.170

Tabla No 3 Dato de altura inicial

Referencia (m)

ho 0.088

Tabla 4. Datos dediez disparos hacia el piso.

Disparo Posición

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