Relatório Pendulo Balístico

Páginas: 6 (1274 palavras) Publicado: 7 de agosto de 2013
FÍSICA EXPERIMENTAL I
Pêndulo Balístico

Alunos

Número

Natalia Verreschi

121622

Vitória Zullo

121943

Vinícius Celestrin

121176

Professora Valéria Dias

Turma 108

16/08/2012

Objetivos
Calcular a velocidade de lançamento de um projétil utilizando o pêndulo
balístico, de duas maneiras: lançamento horizontal e colisão inelástica.
Comparar os valores develocidade obtidos.

Introdução
Neste relatório estudaremos um pêndulo balístico, cuja função é o
lançamento de projéteis. A partir do lançamento é possível se obter o alcance e
o momento de inércia do projétil e também realizar situações de colisões
elásticas e inelásticas. Não será considerado nas contas o momento de inércia,
grandeza que mede a dificuldade de um corpo girar em um determinadoeixo.
Nesse experimento será realizado um lançamento horizontal e também será
efetuada uma situação de colisão inelástica.
Quando um projétil é lançado ele executa um movimento bidimensional
(vertical e horizontal) com aceleração g local para baixo. No caso de
Guaratinguetá, a aceleração gravitacional é, aproximadamente, 9,78 m/s². No
estudo do movimento horizontal a componente horizontal davelocidade é
constante, já que não há aceleração nessa direção. Já no movimento vertical, a
análise é feita considerando que o corpo cai em queda livre (velocidade inicial
igual a zero).
Uma colisão inelástica é caracterizada pela não conservação de energia
cinética do sistema de corpos que colidem. Na teoria existem as colisões
perfeitamente inelásticas, em que a energia cinética perdida étransferida em
sua totalidade a outra forma de energia.
Esses conceitos serão utilizados nos cálculos que determinarão a
velocidade de lançamento do projétil nas duas situações analisadas – colisão e
lançamento horizontal.

Procedimento Experimental

Para este experimento foram utilizados:
●pêndulo balístico AREU;
● disparador Aspach MR2;
●projétil;
●papel carbono para marcar a distânciapercorrida pelo projétil;
●balança digital;
●trena.

Pêndulo

Figura 1: Ilustração do sistema utilizado (pêndulo + disparador)

PARTE 1: Colisão Inelástica
Para a realização do experimento precisávamos da massa do projetil,
que foi aferida na balança digital. A massa da haste, também necessária, foi
fornecida no roteiro da experiência. Medimos também o raio da haste com o
bloco pormeio de uma trena. Depois das medições iniciais realizamos o
experimento, que consistiu no disparo do projétil por cinco vezes. O projétil
atingia o bloco e se fixava a ele por meio de um ímã. Após a fixação, o pêndulo
oscilava e marcava um ângulo.
PARTE 2: Lançamento Horizontal
Nessa parte do experimento utilizamos apenas o disparador e o projétil,
o lançando por cinco vezes. Foi medida coma trena a altura do disparador em
relação ao chão e também o alcance máximo do projétil, com o auxílio do papel
carbono, que marcava a posição do projétil no chão no momento do impacto.

Resultados
PARTE 1
Tabela 1: Lançamentos de projétil e obtenção do ângulo máximo do sistema
bloco + projétil.
Lançamento






Ângulo Máximo(º)
(7,0 ±0,5)º
(7,9±0,5)º
(7,9±0,5)º(7,5±0,5)º
(7,5±0,5)º
Raio da haste:

Medida 1(cm)
(28,22±0,05)cm

Medida 2(cm)
(28,24±0,05)cm

Média(cm)
(28,23±0,05)cm

Massa do projétil: (16,30±0,01)g

Massa projétil+haste+bloco: 0,2221 Kg

Massa do bloco: (166,80±0,01)g

Massa haste+bloco: 0,2058 Kg

A partir dos dados mostrados acima, fizemos os seguintes cálculos:
1)
2)
3)
4)

Altura máxima atingida;
Velocidade doprojétil e da haste;
Velocidade de lançamento;
Velocidade de correção.

1) Para o cálculo da altura máxima, utilizamos o esquema abaixo, em que
R é o comprimento da haste, H é a altura máxima atingida e θ é o
ângulo formado pelo movimento do pêndulo.

A partir da análise do esquema concluímos que:
cosθ=

e h+H=R

H=R(1-cosθ).

Tabela 2: Alturas máximas atingidas em relação ao ângulo...
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