LABORATORIO N° 12 PENDULO BALISTICO
DANIEL BALLESTEROS ORTIZ
1090655
DIEGO ALEJANDRO PARRA
1090652
FERNANDO MANTILLA
1090688
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA ELECTROMECANICA FISICA MECANICA SAN JOSE DE CUCUTA 2011
LABORATORIO N° 12 PENDULO BALISTICO
DANIEL BALLESTEROS ORTIZ
1090655
DIEGO ALEJANDRO PARRA
1090652
FERNANDO MANTILLA
1090688
PRESENTADO A: ING. MARCO FERNANDO CELY CELY
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA ELECTROMECANICA FISICA MECANICA SAN JOSE DE CUCUTA 2011
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION 2. OBJETIVOS 3. MARCO TEORICO 4. MATERIALES 5. ANALISIS DE RESULTADOS 6. CONCLUSIONES 7. BIBLIOGRAFIA
1. INTRODUCCION
En el presente laboratorio vamos a conocer las principales características que se presentaron en el laboratorio al realizar esta práctica relacionada con el péndulo balístico, este se usa para determinar la velocidad de la bala midiendo el ángulo que se desvía el péndulo después de que la bala se haya incrustado en él, además calcularemos los valores de las velocidades, el ángulo y la energía cinética que se presentaron durante la práctica.
2. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Analizar los conceptos de cantidad de movimiento y de energía en una colisión inelástica. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Determinar la velocidad de disparo de un proyectil midiendo el ángulo que se desvía el péndulo después de la colisión.
Comprobar el principio de la conservación de la cantidad de movimiento.
Determinar la variación de la energía cinética de la colisión.
3. MARCO TEORICO
Péndulo balístico
Un péndulo balístico es un dispositivo que permite determinar la velocidad de un proyectil. Este péndulo está constituido por un bloque grande de madera, de masa M , suspendido mediante dos hilos verticales, como se ilustra en la figura. El proyectil, de masa m, cuya velocidad v se quiere determinar, se dispara horizontalmente de modo que choque y quede incrustado en el bloque de madera. Si el tiempo que emplea el proyectil en quedar detenido en el interior del bloque de madera es pequeño en comparación con el período de oscilación del péndulo (bastará con que los hilos de suspensión sean suficientemente largos), los hilos de suspensión permanecerán casi verticales durante la colisión. Supongamos que el centro de masa del bloque asciende a una altura h después de la colisión. Entonces, conocidos las masas del proyectil y del bloque y el ascenso de este después del choque, la velocidad del proyectil viene dada por
Durante la colisión o choque se conserva la cantidad de movimiento o momento lineal del sistema, de modo que podemos escribir:
Después de la colisión, en el supuesto de que ángulo máximo de desviación del péndulo no supere los 90º, el principio de conservación de la energía nos permite escribir:
CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL
La masa total de un sistema multiplicada por la velocidad del centro de masas es igual a la cantidad de movimiento lineal total del sistema P = M Vcm. Si la fuerza externa resultante que actúa sobre el sistema es nula, la cantidad de movimiento total del sistema se conserva. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
Cuando en un problema intervienen sobre el sistema únicamente fuerzas conservativas se pude aplicar el teorema de conservación de la energía. Esto supone que Siendo y las sumas de las energías potenciales más la energía cinética en los momentos inicial y final COLISIONES
Se emplea el término de colisión para representar la situación en la que dos o más partículas interaccionan durante un tiempo muy corto. Se supone que las fuerzas impulsivas debidas a la colisión son mucho más grandes que cualquier otra fuerza externa presente. El momento lineal total se conserva en las colisiones. Sin embargo, la energía cinética no se conserva debido a que parte de la energía cinética se transforma en energía térmica y en energía potencial elástica interna cuando los cuerpos se deforman durante la colisión. Se define colisión in elástica como la colisión en la cual no se conserva la energía cinética. Cuando dos objetos que chocan se quedan juntos después del choque se dice que la colisión es perfectamente inelástica. Por ejemplo, un meteorito q ue choca con la Tierra. En una colisión elástica la energía cinética se conserva. Por ejemplo, las colisiones entre bolas de billar son aproximadamente elásticas. A nivel atómico las colisiones pueden ser perfectamente elásticas. La magnitud Q es la diferencia entre las energías cinéticas después y antes de la colisión. Q toma el valor de cero en las colisiones perfectamente elásticas, pero puede ser menor que cero si en el choque se pierde energía cinética como resultado de la deformación, o puede ser mayor que cero, si la energía cinética de las partículas después de la colisión es mayor que la inicial, por ejemplo, en la explosión de una granada o en la desintegración radiactiva, parte de la energía química o energía nuclear se convierte en energía cinética de los productos. TIRO PARABÓLICO
Se denomina tiro parabólico, en general, a aquellos movimientos que suceden de forma bidimensional sobre la superficie de la tierra. Para este tipo de móviles el movimiento se descompone en sus componentes X e Y. El movimiento en X no sufre aceleración, y por tanto sus ecuaciones serán:
Pero en cambio en el eje Y se deja sentir la fuerza de la gravedad, supuesta constante y por tanto sus ecuaciones serán:
Algunas preguntas típicas del tiro parabólico son calcular el alcance y altura máxima. Estas preguntas se pueden contestar sabiendo que la altura máxima se alcanzará cuando. De esta condición se extrae el tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima y sustituyendo en la ecuación de las se obtiene la altura máxima. El alcance máximo se puede calcular razonando que, para cuando esto suceda, el móvil volverá estar al nivel del suelo y por tanto, sustituyendo se obtiene y, sustituyendo éste en las el resultado. Otras cantidades se pueden conseguir de manera similar.
4. MATERIALES
5. ANALISIS DE RESULTADOS
Análisis
1. Calcule los promedios para y V en las tablas 2, 3, 4 y 5.
2. Calcular el valor de salida V del proyectil, teniendo en cuenta el valor de
promedio y el valor R cm para cada uno de los casos.
3. Elabore una tabla comparativa entre estos valores calculados, para la velocidad de salida del proyectil en cada uno de los casos y el promedio de la velocidad leída y reportada en las tablas.
4. Encuentre el error relativo en cada caso.
5. ¿Se simplificarían los cálculos si se conservara la energía cinética en la colisión entre la pelota y péndulo?
6. ¿Qué porcentaje de energía cinética se transforma en la colisión entre la pelota y el péndulo?
6. CONCLUSIONES
En la presente practica dimos a conocer las principales características que se presenta en el péndulo, que es parecida a la de los proyectiles debido a que cuenta con un recorrido y velocidad en x y y; con los datos obtenidos en el laboratorio pudimos realizar esta práctica con éxito y saber el comportamiento de este fenómeno que es muy común en la física y el cual también sucede en la vida cotidiana.
7. BIBLIOGRAFIA
- http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ndulo_bal%C3%ADstico. - http://www.cidepe.com/es/productos/fisica/pendulo-balistico-areu. - http://html.rincondelvago.com/pendulo-balistico.html.
