Reporte pendulo balistico.

...

V1 = 2,2 m/s

Si inmediatamente después de la colisión, se desprecian todas las fuerzas de rozamiento que actúan sobre el sistema, podemos afirmar que la energía mecánica del sistema se conserva, esto significa que la energía cinética del balín se transforma en energía potencial gravitacional del sistema, es decir:

K1 = ½ (5)[pic 13]

K2 = (m + M) mgH (6)

Kdisipada = (7) [pic 14]

En las cuales reemplazando sus valores conocidos en (5) tenemos que:

K1 = 0,082 J

E igualmente para (6) reemplazamos valores donde encontramos que

K2 = 0,0051 J.

Al concebir estas energías podemos determinar la proporción de energía perdida durante la colisión mediante la ecuación (7)

Kperdida = - 0.93

Por tanto, se puede deducir que, aunque se conserva el momento, se produce una pérdida de energía del balín ya que se transforma en otros tipos de energía que en este caso cambia de energía cinética a energía potencial gravitacional

Segundo método experimental:

Al igual que el método anterior, se lograron tomar mediciones de manera manual, registradas en la siguiente tabla y en sus datos siguientes:

Tabla 2.

Disparo

Alcance X (m)

1

1,50

2

1,52

3

1,55

4

1,57

5

1,58

[pic 15]

1,54

[pic 16]

= 0,04[pic 17]

Y=1,14 m

ΔY=0,0005 m

ΔX=1,54 m

Si analizamos el segundo método podemos conocer el valor de V1 mediante la ecuación V1 = x (8)[pic 18]

Y por consiguiente se desea conocer su incertidumbre que viene dada por sus derivadas parciales, así:

ΔV= (9) [pic 19]

Donde Y es la altura del eje disparador media respecto al piso y X es el alcance máximo, por tanto, al reemplazar los valores conocidos en (8) y (9), obtenemos que:

V1= 3,19 m/s

ΔV= 0,083

ya obtenidos estos resultados podemos observar que las velocidades iniciales encontradas mediante los dos métodos deberían ser iguales, sin embargo, se denota una diferencia muy reducida ya que pudieron afectar factores externos que interfieren en el mismo resultado obtenido, tal factor se puede asociar a la manipulación de la pistola de resorte al momento de efectuar el disparo.

Ahora bien, se observa que se cumple el principio de conservación del momento lineal mediante la ecuación:

Pti = Ptf (principio conservación de momento)

mV1 = (M + m)V2 (10)

aplicando los valores conocidos en (10) podemos observar que:

0,74 = 0,74

lo cual presenta que la conservación de momento lineal se mantiene tanto para Pti como para Ptf, debido a que la energía no se pierde, solo se transforma en un tipo de energía diferente como lo es la energía potencial gravitacional.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Al realizar los dos métodos experimentales, se logró conocer los valores de la velocidad inicial utilizando los dos métodos gracias a la conservación de energía que se vio reflejada en el momento de la colisión balín – péndulo. Aunque existieron factores externos que variaron de mínimamente los resultados de la misma velocidad, se notó que la cantidad de momento lineal se conservó debido a que se presenció una colisión inelástica en donde se observó que la energía cinética del lanzamiento del balín, se transformó en energía potencial gravitacional.

Sugerencias para mejorar:

- trabajar con pistolas de resorte más suaves o más manejables, puesto que se dificulta tener una precisión de lanzamiento en el segundo método (movimiento semi-parabolico).

CONCLUSIONES

- Al realizar los procedimientos con los dos métodos y al ser comparados, confirmamos que sus magnitudes con respecto a la velocidad son muy similares, aunque no iguales debido a factores externos, como fallos en la manipulación de la pistola de resorte.

- La energía se conserva debido al tipo de colisión (inelástica) con la que se está trabajando en este tipo de colisiones la energía no se pierde, sino que se conserva y esto lo corrobora el principio de conservación de momento lineal.

BIBLIOGRAFÍA:

F. W. Sears, M. W. Zemansky, H. D. Young, R. A. Freedman. Física Universitaria, volumen 1. Décimo

tercera edición, Pearson Educación, México, 2013. Páginas 112-115.