Il pendolo balistico

Come abbiamo già visto nello step 7 , un pendolo balistico viene utilizzato in una delle puntate della serie televisiva " Mythbustrers " per verificare la validità di un mito.  Inoltre questo strumento è presente nella sigla della serie TV " Elementary ", una rivisitazione in chiave moderna di Sherlock Holmes. Nella sigla la pistola spara un proiettile che, attraverso un'affascinante reazione a catena, colpisce il bersaglio, arrestando i criminali. Questa è a tutti gli effetti una sorprendente versione del pendolo balistico. https://youtu.be/y0j_hA6aKQU

 Il pendolo balistico è uno strumento abbastanza semplice da realizzare, Benjamin Robins , l'inventore, costruì il primo, ma ogni scienziato poteva riprodurlo con facilità. Per questo motivo non esistono costruttori famosi storicamente per la produzione di questo genere di strumento.  Al giorno d'oggi viene ancora prodotto da alcune aziende che si occupano di strumenti scientifici  ad uso didattico , quali Eisco e 3bscientifics, poichè nella pratica è stato sostituito dal più moderno cronografo. Riproduzione del pendolo balistico di Robins https://www.eiscolabs.com/products/blpn14 https://www.3bscientific.it/pendolo-balistico-1002656-u10362-3b-scientific,p_574_724.html

Benjamin ROBINS, New Principles of Gunnery - Containing the Determination of the Force of Gun-powder, and an Investigation of the Difference in the Resisting Power of the Air to Swift and Slow Motions. With Several Other Tracts on the Improvement of Practical Gunnery , 1742 C. SCHEIE:  Ballistic Pendulum , in "The Physics Teacher", anno 1973, fasc. 11 L. T.  BAYLISS e C. F. FOLLIOTT:   Using a Blowgun with the Ballistic Pendulum , in "American Journal of Physics", anno 1968, fasc. 36 R. L. ALT, A Corrupted Ballistic Pendulum, in "American Journal of Physics", anno 1972, fasc. 40 G. BARNES: Addition to the Ballistic Pendulum Experiment , in "American Journal of Physics", anno 1957, fasc. 25 M. P. HANDFORD,  A Ballistic Pendulum for the Measurement of Impulse Produced on a Target Material by a Focused Laser Beam, Royal Aircraft Estabilishment, 1965

Benjamin Robins   L'inventore del pendolo balistico fu Benjamin Robins , un matematico e ingegnere militare inglese del XVIII secolo.  Diede un notevole contributo alla balistica, nata con Galileo, diventando pioniere della balistica sperimentale , grazie alla sua invenzione del pendolo balistico nel 1742. Infatti prima di Robins non esistevano metodi precisi per misurare la velocità di un proiettile in un dato istante e il suo strumento permise di testare sperimentalmente le teorie in questo campo. Biografia:  https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Robins/

Il pendolo, inventato da Benjamin Robins nel '700, era costituito da un peso di ferro a cui era incollato uno strato di legno per far penetrare il proiettile. Esso era sostenuto da un filo e collegato a bracci anch'essi di ferro.  Ai giorni nostri il ferro è stato sostituito con l'acciaio, ma questo strumento non viene più utilizzato per le misurazioni, è principalmente uno strumento didattico. Sia il ferro che il legno sono materiali che rivestono un'enorme importanza nella storia delle cose. Il ferro è conosciuto sin dal 4000 a.C. , infatti era usato già da Sumeri, Ittiti ed Egizi, che lo usavano per costruire punte per le lance e gioielli. Oggi rappresenta il 95% della produzione di metalli nel mondo, soprattutto per le sue leghe: ghisa e acciaio, che si prestano a innumerevoli utilizzi.                                                                                           Anche il legno è un materiale che riveste una grande importanza nella storia delle cose. L

 Il pendolo balistico è stato usato in una puntata del programma televisivo Mythbusters per testare il mito: un sasso lanciato accidentalmente da un tagliaerba può avere la stessa forza ed energia di un proiettile sparato da un revolver Magnum 357 .                                                                    Inizio episodio 231 " Accidental ammo "                  Facendo esperimenti con diversi modelli di tagliaerba e sassi di dimensioni variabili si è notato che le pietre vengono tagliate dalle lame e i frammenti scagliati in tutte le direzioni con una velocità massima di 120 m/s. Invece la pistola spara proiettili con velocità comprese tra i 300 e i 430 m/s. I conduttori dello show hanno costruito un pendolo balistico per misurare l' energia rispettivamente delle pietre e dei proiettili della Magnum. Colpendo lo strumento i proiettili hanno causato un'oscillazione di 60°, mentre l'angolo misurato dopo aver lanciato la roccia era 66°. Quindi il sasso av

Questo è un semplice simbolo che rappresenta bene il pendolo balistico in una versione stilizzata. https://www.clipartmax.com/middle/m2H7i8i8Z5A0b1d3_024-pendulum-1-icon-024-pendulum-1-icon/

Il funzionamento del pendolo si basa sugli urti . Un urto può essere elastico o anelastico. Nell'urto elastico si conserva l'energia cinetica, mentre un quello anelastico no. In entrambi gli urti, salvo condizioni particolari, si conserva la quantità di moto Q=mv. In questo caso si tratta di un urto completamente anelastico , ovvero il proiettile colpisce la massa, che si porta a una certa altezza con il proiettile ancora conficcato al suo interno. Usando la conservazione della quantità di moto o, come in questo caso, la conservazione del momento angolare possiamo determinare la velocità del proiettile . Se chiamiamo l la lunghezza del filo, m1 la massa del proiettile e m2 la massa del blocco otteniamo: m1*v1*l=(m1+m2)*v2*l semplificando l si ottiene m1*v1=(m1+m2)*v2 e si ricava la velocità finale v2 v2=(m1/m1+m2)*v1 dopo l'urto il blocco sale a un'altezza h e usando la conservazione dell'energia meccanica siamo in grado di determinare la velocità del proiettile

Il pendolo balistico è uno strumento largamente utilizzato in fisica, più precisamente nell'ambito della meccanica classica, in quella che è denominata balistica .  La balistica è il ramo della meccanica che studia il moto dei proiettili . . Il primo ad approcciarsi a questa scienza fu Tartaglia nel XVI secolo il quale dimostrò la curvatura della traiettoria del moto del proiettile. Successivamente, nel 1632,  Galileo Galilei scoprì che questa curva era una parabola. Anche Newton diede un contributo determinante a questa disciplina scoprendo che la curva è una parabola perfetta solo nel vuoto, poichè l'attrito dell'aria tende a deviare il proiettile. A dimostrare queste teorie sperimentalmente fu proprio Benjamin Robins , l'inventore del pendolo balistico, nel 1742. Un'importante applicazione di questa disciplina è la balistica forense , che è una branca della scienza forense che si occupa di ricostruire gli accadimenti relativi a delitti che coinvolgono armi da

PENDOLO pendulum:   massa solida oscillante attorno a un asse orizzontale; esistono diversi tipi di pendolo, ad esempio il pendolo a torsione e il pendolo cicloidale FILO wire: il filo è una delle due parti principali di un pendolo, è inestensibile e serve a reggere la massa MASSA mass:  la massa è fissata in fondo al filo, è generalmente un blocchetto di legno ed è la parte che viene colpita dal proiettile PROIETTILE bullet: il proiettile viene sparato contro la massa inizialmente ferma QUANTITA' DI MOTO momentum: la quantità di moto del proiettile è la grandezza che vogliamo misurare con il pendolo balistico ed equivale alla massa del proiettile moltiplicata per la sua velocità VELOCITA' speed: la velocità del proiettile è un'altra grandezza che può essere determinata a partire dalla quantità di moto URTO impact: tra proiettile e massa avviene un urto perfettamente anelastico, ovvero un urto in cui alla fine i due corpi rimangono uniti muovendosi con la stessa velocità

Esperimento scientifico eseguito dal U.S. Bureau of Standards per testare la qualità di palle da baseball di diversi produttori. La prova consisteva nel colpire con un proiettile di legno la palla (per simulare il colpo del lanciatore). Quindi la palla colpiva un pendolo balistico. Leggendo il risultato del pendolo gli scienziati erano in grado di determinare se il lancio fosse un fuoricampo o meno. Divisione Stampe e Fotografie (Prints and Photographs Division) della Biblioteca del Congresso  21/2/1938 Fonti:  https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Ballistic_pendulums?uselang=it  

Il pendolo balistico è uno strumento scientifico  usato per misurare la velocità di un proiettile. ETIMOLOGIA La parola pendolo deriva dal latino pendulum che significa oggetto che pende. Invece balistico  è un'aggettivo che risale al XVIII secolo e deriva dal latino balista , una macchina da assedio utilizzata sia dai Greci che dai Romani, che a sua volta proviene dal greco e significa lanciare. NEL MONDO Inglese: ballistic pendulum Francese: pendule balistique Spagnolo: péndulo bal í stico Tedesco: Ballistisches Pendel Polacco: wahadło balistyczne Cinese: 弹道摆 Giapponese: 弾道振り子 Arabo: البندول المقذوفات