Pêndulo balístico

FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA
Roteiro para Aula Prática de Física
Prof.:
Curso:
Data: ____/____/____
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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:
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