Hay dos métodos para hallar la velocidad inicial de un proyectil
Primero por medio del péndulo balística a la cual se determina la velocidad inicial utilizando los conceptos conservación del momento lineal, en la cual se dispara el proyectil y el balín choca con el péndulo quedando unidos hasta una altura determinada, generando un choque inelástico al cual se le aplica la conservación del momento lineal, hallando así su velocidad inicial
El segundo método es un tiro parabólico en el cual nuestra altura es constante y varia nuestra distancia de alcance en el eje x, donde empleamos las ecuaciones cinemáticas para dicho sistema hallando así su velocidad inicial
There are two methods to find the initial speed of a projectile
First by means of the pendulum ballistics to which the initial speed is determined using the concepts conservation of the lineal moment, in which is shot the projectile and the baling it collides with the pendulum being united until a certain height, generating an inelastic crash to which is applied the conservation of the lineal moment, finding this way its initial speed
The second method is a parabolic shot in which our height is constant and it varies our reach distance in the axis x, where we use the equations kinematics for this system finding this way its initial speed
Con el siguiente informe describimos la experiencia adquirida en el laboratorio al poner en practica lo estudiado teóricamente y mostramos de una forma clara y resumida los métodos utilizados en nuestro experimento.
Mediante un análisis profundo de los conceptos de la conservación del momento lineal y la cinemática del movimiento parabólico se estudiara el proyectil al ser disparado hallando su respectiva velocidad inicial
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
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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 inelástica 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 que 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.
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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
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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.
6. LISTA DE MATERIALES EMPLEADOS


DEMOSTRACIÓN.
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Se reemplaza ![]()
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EL balín pesa 0.072
0.01Kg
El péndulo pesa 0.25
0.01Kg
Tabla No. 1
CON PÉNDULO BALÍSTICO
|
Tiro # |
X (cm) |
Y (cm) |
|
1 |
17.5 |
10.2 |
|
2 |
18 |
11.2 |
|
3 |
18.9 |
10.9 |
|
4 |
17.7 |
10.5 |
|
5 |
18.3 |
10.3 |
|
6 |
18.4 |
10.6 |
|
7 |
18.8 |
10.6 |
|
8 |
17.7 |
10.5 |
|
9 |
18 |
10.6 |
|
10 |
18.3 |
10.7 |
Tabla No. 2
SIN EL PÉNDULO BALISTICO
|
Tiro # |
X (cm) |
Y (cm) |
|
1 |
134.1 |
105 |
|
2 |
134.9 |
105 |
|
3 |
135.5 |
105 |
|
4 |
139.8 |
105 |
|
5 |
136.9 |
105 |
|
6 |
138.7 |
105 |
|
7 |
138.3 |
105 |
|
8 |
141.7 |
105 |
|
9 |
138.5 |
105 |
|
10 |
138.3 |
105 |
Hallamos el valor medio de la altura


La incertidumbre de la velocidad es 6.32
Antes de chocarse el balín tiene una altura de 7.2 cm por lo tanto su


Antes del choque el péndulo balístico tiene una altura de 7.2cm por lo tanto su:


Después del choque el balín y el péndulo quedan adheridos por lo tanto es una colisión inelástica.
Además sabemos que la energía cinética en este momento es igual a cero
VoX = Vo.cos0 = Vo
Y =-1/2gt2+ Voy + yo
X = Vt
V2 = 0.5x977x(137.5)2
105
V = 296.5 cm/s
La velocidad mas acertada es V = 6.43 m/s por lo tanto la tomamos como convencionalmente verdadera
Que la condiciones del ambiente no se toman en cuenta para lograr un resultado estándar, de lo contrario se dependería de un lugar y un tiempo especifico para lograr "los mismos resultados", lo cuál es prácticamente casi imposible.
Física general con experimentos sencillos. Beatriz Alvarenga, Antonio Máximo. Editorial Harla, México. 1979, 1980, 1981
Guía de laboratorio FÍSICA I. Luis Alfredo Rodríguez
Villegas Mauricio, Ramírez Ricardo,
investiguemos 10, Voluntad, Bogota 1989
centros6.pntic.mec.es/cea.pablo.guzman
Presentado por:
Javier Tenorio
Nathalia Guevara
Maria Carolina Ortiz
Carolina Ospina
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