Pendule Balistique
1 But
Mesurer la vitesse d’un projectile lors d’un tir balistique.
2 Introduction
Dans le cadre de l’étude de l’énergie mécanique d’un ressort, nous utilisons de deux méthodes différentes afin de calculer à quelle vitesse le projectile est propulsé.

Première méthode :
A l’aide du « canon ressort », nous effectuons plusieurs tirs tout en mesurant la distance parcoure par le projectile avant de toucher le sol et la hauteur du canon. Connaissant les bases théoriques de la balistique :

Mouvement horizontal :
=∗0
(distance parcourue = temps de chute * vitesse de l’objet)

Et
Mouvement vertical :
=12∗∗2
(distance parcoure = ½ * l’accélération gravitationnelle * le temps de chute au carré)

Il est possible, par substitution du temps, de calculer la vitesse de l’objet.

La seconde méthode: nous utilisons un canon à bille et un pendule balistique inventé par Benjamin Robins au 18ème siècle pour effectuer des chocs mou (la bille frappe le bloc et reste soudée au bloc) et mesurer la hauteur que le pendule atteint.
A l’aide les deux lois ci-dessous nous parvenons à calculer la vitesse de propulsion. Ces lois sont :

La loi de conservation de quantité de mouvement :

1∗1+2∗2=1∗1′+2∗2′

La loi de conservation d’énergie mécanique :

=+ é=+ (à ℎ )

Après la collision, l’énergie contenue dans le ressort se transforme en énergie cinétique (A ce moment le pendule n’a pas d’énergie potentiel). A la hauteur maximal, toute l’énergie cinétique est transformée en énergie potentielle (il y a donc pas d’énergie cinétique). On a donc une équation du type :

12∗∗2 =∗∗ℎ ( ℎ )

3 Principe de mesure et description
3.1 Description des deux expériences
3.1.1 Première expérience
Avant de commencer, nous mesurons la hauteur du canon. Puis, nous effectuons avec les trois crans de tension du ressort dans le canon dix tirs par cran, l’impacte de la bille est marqué sur la feuille de papier grâce au papier carbone (Le papier carbone