LABORATORIO N 1

DEPARTAMENTO ACADMICO DE MATEMTICA Y FSICA

PRCTICAS DE LABORATORIO*

LABORATORIO N 9

CONSERVACIN DEL MOMENTO LINEAL Y COLISIONES

OBJETIVO

Calcular el momento e impulso de una pelota al rebotar en cada libre.

Comprobar la conservacin del momento lineal en un pndulo balstico.

INTRODUCCIN TERICA

Al soltar una pelota de masa m desde cierta altura yo rebotar hasta una altura y1 menor a yo (ver fig. 1), cumplindose:

Siendo I el impulso, la fuerza media en el tiempo que dura el choque de la pelota con el piso, pi y pf son los momento antes y despus del choque de la pelota con el piso. Recuerde que p=mv.

Fig.1

Fig. 2

El pndulo balstico consiste de un blanco de masa m2 inicialmente en reposo, al cual se le dispara una proyectil de masa m1 y velocidad inicial vi, el cual se incrusta en el blanco, movindose luego de impacto juntos blanco y proyectil, por tanto es un choque perfectamente inelstico. Luego del choque ascendern una altura h. Este sistema sirve para medir la velocidad de proyectiles, tales como una bala. Utilizando la conservacin del momento lineal y la conservacin de la energa, se verifica que:

PROCEDIMIENTO

MATERIALES: Una pelota de jebe, una regla, balanza, soporte universal y un sistema de pndulo balstico.

1. MOMENTO E IMPULSO EN UNA PELOTA EN CAIDA LIBRE

1.1. Mida la masa m de la pelota de jebe a usarse.

1.2. Desde cierta altura yo suelte la pelota.

1.3. Determine la altura y1 alcanzada por la pelota al rebotar. Para determinar exactamente y1 suelte desde la misma altura yo unas dos o tres veces.

2. PNDULO BALSTICO

2.1. Mida la masa m1 del proyectil y la masa m2 del blanco. Ver figura 2

2.2. Instale y alinee el pndulo balstico segn indicaciones del profesor. Ver figura 2

2.3. Dispare el proyectil intentando que se incruste en el blanco. Usando el sistema de medicin del pndulo balstico, mida la altura h que asciende el proyectil y el blanco luego del impacto.

2.4. Repita 2.3 imprimindole ms velocidad al proyectil, para ello comprima ms el resorte que impulsa al proyectil.

RESULTADOS

1. Con respecto a la primera experiencia calcule: la velocidad antes e inmediatamente despus de chocar con el piso (usando las ecuaciones de cada libre), luego calcule el momento lineal de la pelota antes y despus de choque, con estos calcule el impulso en el momento del choque.

2. Con respecto a la segunda experiencia, usando las ecuaciones necesarias calcule la velocidad del proyectil y su energa cintica justo antes del impacto, para cada situacin realizada.

CUESTIONARIO

1. Con respecto a la primera experiencia, si el impacto de la pelota con el piso, demorase 0,01 s, cual es la fuerza media que impulsa a la pelota a rebotar. Esta fuerza ser mayor o menor al peso? Qu comentarios hara al respecto (revise la bibliografa)

2. Con respecto a la segunda experiencia, discuta las utilidades del pndulo balstico en objetivos prcticos.

3. Discuta los diferentes tipos de choques y las ecuaciones que se cumplen en cada uno de ellos. Cul de ellos considera el ms usual en la vida diaria?

BIBLIOGRAFA

Para la elaboracin de esta gua:

Serway. Fsica. Cap. 9

Ministerio de Educacin. Manual de Laboratorio de Fsica.

Sobre los temas tericos cualquier libro de mecnica y/o fsica

* Elaborado por Fis. Julio Orm

y0

y1

m

h

m2

m1+m2

m1

v1i

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