Pendulo

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Pêndulo balístico

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11. Pêndulo balístico 

O pêndulo balístico é um dispositivo formado por um bloco de massa M, preso por uma haste de peso insignificante e podendogirar livremente, sem atrito, em torno de um ponto fixo O. 

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Este dispositivo é usado para determinar o módulo V1 da velocidade e impacto de um projétil, de massa me que vai se incrustar nobloco. 
Definimos [pic]como a velocidade do bloco, que é contido pelo projétil, logo após o impacto. Através da conservação da quantidade de movimento total do sistema, imediatamente antes eimediatamente depois da colisão, podemos relacionar V1 e V2:



Desconsiderando a resistência do ar, após a colisão, a energia mecânica do sistema bloco + projétil fica constante e, durante a subida dobloco, a energia cinética se transformará totalmente em energia potencial da gravidade. 

Definindo h como a elevação máxima do centro de massa do sistema, temos: 

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A relação acimainterpreta a transformação integral da energia cinética, imediatamente após a colisão, em energia potencial de gravidade.

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Fazendo a comparação entre 1 e 2, temos

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A velocidade deuma bala de revólver pode ser determinada através de um dispositivo chamado pêndulo balístico. 

Esse dispositivo é composto por um bloco de massa M que se encontra suspenso por dois fios de massadesprezível. 

A bala de massa m e velocidade v, proveniente de um tiro na horizontal, irá alojar no bloco fazendo com que o conjunto seja elevado até uma determinada altura máxima h. 

Pela lei daconservação do movimento, temos que: o momento antes do choque é igual ao momento posterior ao choque. 
m.v = (M+m).V no qual V é a velocidade do conjunto (bloco-bala). 
V = m.v/M + m - equação I Após o choque bala-bloco, o conjunto ganha velocidade e vai perdendo-a à medida que ganha altura. Na altura máxima (h), toda a energia cinética do conjunto é convertida em energia potencial...
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