RELATÓRIO PÊNDULO BALÍSTICO - AULA EXPERIMENTAL

Física Experimental
PÊNDULO BALÍSTICO

Objetivos: Calcular a velocidade inicial do lançamento de um projétil utilizando o pêndulo balístico, calcular o momento inicial e final e também a energia dissipada do sistema.

Introdução: O sistema estudado nesse experimento é composto por um pêndulo balístico de massa 70 g, que colide com uma esfera metálica de massa 21,5 g lançada contra o mesmo. Ao colidir, a esfera incorpora-se ao pêndulo que se desloca á uma altura de 1,5 cm e a uma inclinação de 18º24’43’’. No instante da colisão há a atuação de forças internas e externas (tendo a força peso como externa) como também a atuação de forças conservativas. A conservação de energia pode ser simplesmente entendida pela tão conhecida frase de Lavoisier: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”. De fato, nenhuma energia simplesmente surge e desaparece do nada, mas há no contexto uma transformação, a forma em que ela se manifesta. No caso estudado, a esfera metálica possui determinada energia cinética ao colidir e juntar-se ao pêndulo. Quando há essa junção, a energia cinética passa a se transformar em energia potencial gravitacional, pois há um deslocamento vertical no pêndulo, ou seja, a altura. Assim, como a força peso é uma força conservativa, a distância que ele percorre no eixo-x é irrelevante, apenas a altura importa. Quando o pêndulo atinge altura máxima, ele para de movimentar-se momentaneamente, o que significa que toda energia cinética se transformou em energia potencial gravitacional. Nesse sistema, percebemos que a colisão é do tipo inelástica, o sistema após a colisão se tornará um só (projétil + pêndulo), então, consequentemente devemos escrever uma equação para a energia potencial adquirida quando o sistema bloco-projétil eleva-se a uma altura máxima h. Neste caso a energia mecânica total se conserva, e podemos escrever a igualdade entre a energia cinética inicial e a energia potencial final. Por fim, vale ressaltar que