Pêndulo balístico
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Pêndulo balístico
FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA Roteiro para Aula Prática de Física Prof.: Curso: Data: ____/____/____ Sala : Turma: Aluno: n°: Roteiro elaborado pelo Professor Ernest Julius Sporket PÊNDULO BALÍSTICO Objetivo: Determinar a velocidade do projétil de uma arma de ar comprimido com auxílio de um pêndulo balístico. Uma caixa de papelão, cheia de jornal é suspensa em quatro cordas para que possa oscilar como um pêndulo. Ao ser atingido pelo projétil o pêndulo e esse podem ser considerados como um sistema de corpos isolados se a trajetória do projétil for horizontal. A quantidade de movimento antes e depois do impacto será a mesma: m.vp + M.vc = (m+M) .vf E Esta equação só é valida se o projétil permanecer dentro da caixa. Conhecendo as massas e a velocidade final pode-se calcular a velocidade do projétil. Para determinar a massa de um projétil deve pesar 50 deles e fazer a divisão. A massa da caixa deve ser determinada com uma balança de Roberwal. Também deve medir o comprimento do pêndulo com uma fita métrica. Logo após o impacto a caixa possui energia cinética que será convertida em energia potencial enquanto ela sobe por causa de sua trajetória circular. Afirma-se que energia cinética = a energia potencial: 2 0,5.(m+M).vf = (m+M).g.h L onde h é a altura máxima alcançada pela caixa. Para poder calcular a altura é colocado um marcador atrás da caixa e mede-se a distância que esta retrocede ao ser atingida pelo projétil. Medindo a distância x você pode calcular quanto mede o segmento EB usando a equação de Pitágoras que você aprendeu na matemática. 2 2 L = x + EB 2 Olhando para a figura observa-se que: B h G G EB + h = L x Assim pode calcular a altura máxima alcançada pela caixa pois o comprimento L foi medido com a fita métrica. Calculando EB, depois h, pode calcular vf para depois calcular a velocidade inicial do projétil vp. Para obter bons resultados neste trabalho prático é imprescindível que você use no mínimo 6 algarismos para expressar os valores de EB sem fazer arredondamentos quando elevar o comprimento do pêndulo e o recuo ao quadrado. Massa de 50 chumbinhos = Massa da caixa = Recuo da caixa = Elevação da caixa = Massa de um chumbinho = Comprimento do pêndulo = Velocidade inicial da caixa = Conclusão: PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
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mesmo antes da colisão, M a massa do pêndulo e V a velocidade do conjunto pêndulo/projétil imediatamente após o impacto, temos que, por conservação do momento linear numa colisão inelástica:
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