Pêndulo balístico

Definição

Um pêndulo balístico é um pêndulo com um prumo bifilarmente suspenso que retém objetos que o atingem e registra a amplitude do balanço causado pelo impacto, a velocidade do objeto (como uma bala de fuzil) penetrando no prumo sendo calculada pela aplicação dos princípios de conservação do momento e energia

Um pêndulo balístico é um dispositivo consistindo de uma grande massa pendurada em uma barra horizontal por duas hastes, usada para medir a velocidade de um objeto, como uma bala, retendo o objeto no impacto, sendo sua velocidade uma função do deslocamento da massa.

Um pêndulo balístico é um aparelho para determinar a velocidade de um projétil a partir da quantidade de deflexão produzida quando atinge um alvo que está livre para oscilar.

O que é um pêndulo balístico?

Um pêndulo balístico é um dispositivo usado para chegar à energia cinética e velocidade de uma bala.

O desenvolvimento do pêndulo balístico foi um evento significativo na história da balística, permitindo que esse campo de estudo avance significativamente.

Hoje, outros dispositivos são usados para estudar o movimento de balas, mas o pêndulo balístico vive nas salas de aula de física em todo o mundo, onde é usado para fornecer uma introdução simples a conceitos como momento.

Nas salas de aula, uma “arma” com mola é geralmente usada para disparar uma bala simulada, por razões de segurança.

O design de um pêndulo balístico é bastante simples.

O dispositivo consiste em um peso preso a um braço. O peso tem um bloco de madeira anexado, que é projetado para pegar uma bala quando é disparado contra o bloco.

Conhecendo as propriedades do pêndulo e as propriedades da bala, alguém pode disparar uma bala no pêndulo, anotar a distância que ela percorre e usar essas informações como base de várias equações para determinar a velocidade e coletar outras informações sobre a bala. movimento.

Este dispositivo parece ter sido desenvolvido na Inglaterra em 1700. Benjamin Robins, um matemático britânico e especialista em balística, é frequentemente creditado com o desenvolvimento do pêndulo balístico.

Seu livro de 1742, New Principles In Gunnery (Novos princípios em artilharia), introduziu o pêndulo balístico e explicou como ele poderia ser usado. Robins observou que também se pode usar o dispositivo, anexando uma arma ao pêndulo, disparando-o e observando o movimento do pêndulo após a explosão.

Com o século XIX, surgiu o desenvolvimento de dispositivos balísticos que pudessem medir diretamente a velocidade, possibilitando medições mais precisas e fáceis.

No entanto, os princípios básicos por trás do pêndulo balístico ainda são sólidos e esses dispositivos podem ser usados com uma variedade de projéteis, não apenas com balas.

Historicamente, os pêndulos balísticos eram usados para medir o momento de tudo, desde balas a balas de canhão, fornecendo uma grande quantidade de informações que não estavam disponíveis antes para os membros da comunidade balística.

Nas aulas de física, às vezes é mostrado aos alunos uma demonstração ou filme do pêndulo balístico para aprender sobre conservação do momento e conservação de energia. Os alunos podem ser questionados sobre os tipos de cálculos que podem usar para coletar informações sobre o movimento da bala e sobre a física por trás do movimento da bala e do pêndulo.

Pêndulo balístico – Dispositivo

Pêndulo balístico, dispositivo para medir a velocidade de um projétil, como uma bala. Um grande bloco de madeira suspenso por dois cordões serve como o pêndulo.

Quando uma bala é disparada para dentro da bobina, seu momento é transferido para a bobina.

O momento da bala pode ser determinado a partir da amplitude do balanço do pêndulo. A velocidade da bala, por sua vez, pode ser derivada de seu momento calculado.

O pêndulo balístico foi inventado pelo matemático e engenheiro militar britânico Benjamin Robins, que descreveu o dispositivo em sua principal obra, Novos Princípios da Artilharia (1742).

O pêndulo balístico foi amplamente suplantado por outros dispositivos para testes de velocidade de projéteis, mas ainda é usado nas salas de aula para demonstrar conceitos relativos ao momento e à energia.

Resumo

Os valores precisos da velocidade inicial das balas são significativos para a qualidade e precisão de armas pequenas.

A aplicação de métodos simples de medição, durante os testes de armas e munições, permite determinar os valores de velocidade do grupo de tiros.

A precisão da trajetória da bala, os parâmetros apropriados de correção da trajetória e os parâmetros balísticos terminais dependem da qualidade das condições iniciais como velocidade inicial.

O pêndulo balístico, como dispositivo de design simples e antigo, aprimorado com sensor codificador optoeletrônico e sistema de aquisição de computador, pode ser uma das boas plataformas de dispositivos de inicialização para medição de velocidade e observação dos efeitos balísticos terminais.

O princípio da função do dispositivo considerado é baseado na conservação de energia.

Os dados iniciais são massa de bala, massa e dimensão do pêndulo, e o resultado é a velocidade, de acordo com os valores de tempo e ângulo do pêndulo.

Os sinais de saída do ângulo medido no tempo são capturados e, conforme os valores necessários para o cálculo da velocidade na plataforma do microprocessador, para cada disparo no grupo de teste.

A plataforma de microprocessador salva valores medidos e calculados na memória e gera um relatório estatístico dos resultados.

O método apresentado pode melhorar os testes de armas e munições, diminuindo o tempo de aquisição da medição e aumentando a qualidade e a velocidade dos resultados sem erros.

O método e o sistema são simples e de baixo custo, e permitem o projeto de banco de dados de munição para armas de pequeno calibre dos resultados dos testes.

Fonte: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/iopscience.iop.org/aapt.scitation.org/www.pasco.com/www.wisegeek.org/physics.bu.edu/www.merriam-webster.com/aklectures.com/www.mcm.edu/physicstasks.eu