Unos de los primeros laboratorios, que realicé con un colega muy reconocido Segundo Parra Milian.

1. Electromagnetismo I
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DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE UNA BALA
I) OBJETIVOS:
 Se determinará la velocidad de una bala, mediante la utilización de un circuito RC.
II) FUNDAMENTO TEORICO:
Antes de disparar la bala se carga el condensador de capacidad C con una batería de tensión
V0. La bala rompe el circuito en el contacto A (en color azul), y desconecta la batería por lo
que el condensador empieza a descargarse a través de la resistencia R.
Cuando un condensador se descarga, la carga del condensador disminuye
exponencialmente con el tiempo y también, lo hace la diferencia de potencial V entre las
placas del condensador.
…………….(1)
Donde le producto R·C se denomina constante de tiempo del circuito.
Esta descarga prosigue hasta que la bala rompe el contacto B (en color azul) del circuito.
El tiempo transcurrido es el cociente entre la distancia x que separa los dos conductores
rotos y la velocidad de la bala.
……………(2)

2. Electromagnetismo I
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Fig. 01: Curva teórica que muestra la disminución de la velocidad respecto al tiempo:
Fig. 01
Velocidad media de la bala: Antes de disparar la bala se carga el condensador de capacidad
C con una batería de tensión ∆V0 tal como se muestra en la fig. 02
fig. 02
Se espera que la velocidad de la bala de la pistola de juguete que tenemos tenga una
velocidad muy rápida por lo tanto debemos aumentar la distancia de separación entre los
puntos A y B.
Pero sabemos que por la ecuación (1) :

3. Electromagnetismo I
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De donde podemos obtener “t” en función de los potenciales:
Donde aplicándole logaritmo natural:
……….(*)
Reemplazando (*) en la ecuación (2) obtenemos:
………. (3)
Esta es la ecuación necesaria para lograr determinar la velocidad de una bala.
III) Materiales:
 La batería o fuente de voltaje con una tensión de V0=10.4 v.
 Circuito RC.
 Un condensador 1000 µf / 16V.
 Una resistencia 9.8 KΩ.
 Un multitester digital.
 Una regla graduada.
 Una pistola de juguete con perdigones de plástico.
 Cables de conexión.
 Cinta conductora (sacada de un condensador).

4. Electromagnetismo I
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Fuente de voltaje Un multitester
Circuito RC Regla graduada
Pistola de juguete con perdigones de
plástico

5. Electromagnetismo I
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IV) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Antes de efectuar el disparo de la bala se cargo el condensador de capacidad C, del circuito
RC; con la fuente de alimentación, tal como se muestra en la fig. 03.
….……Fig. 03
Se procede con la carga del la pistola de juguete con los perdigones de forma esférica de
que están hechos de plástico; después que todos los materiales están correctamente
instalados se efectúa el disparo de la bala.
Abrimos el interruptor en A que vendría representado por la cinta conductora al pasar la
bala rompe la cinta conductora y comienza el proceso de descarga del condensador que se
encuentra conectado a una resistencia R.
Esta descarga prosigue hasta que la bala impacta contra un latón ubicado en el interruptor B
y cuando la bala pasa por ese punto cesa la descarga del condensador.
Con el voltímetro digital se medirá la diferencia de potencial ∆V0, en el instante en que se
abre el interruptor en B.
Medimos la resistencia eléctrica (R), la capacidad del condensador C y la diferencia de
potencial ∆V0 proporcionada por la fuente de voltaje y anotamos los valores en la tabla Nº
01.

6. Electromagnetismo I
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Tabla Nº 01
n Magnitud Física Valores
1 Resistencia (R) 9.8 kΩ
2 Capacidad (C) 1000 µf
3 Diferencia de potencial de la fuente (∆V0) 10.4 V
4 Distancia de separación (tomada entre los interruptores A y B) 3.03 m
Repetir los pasos anteriores las veces que sea necesario y anotar los datos en la siguiente
tabla Nº 02:
Tabla Nº 02
Nº de Mediciones ∆V (voltios)
1 10.10
2 10.13
3 10.11
4 10.0
5 10.20
6 10.18
7 10.17
8 10.15
9 10.10
10 10.05

7. Electromagnetismo I
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V) Tabulación de datos:
Con la ecuación (*) calcularemos el tiempo:
Donde: RC = (9.8 kΩ) (1000 µf)
RC = 9.8 s
Entonces:
1) = 0.287 s
2) = 0.258 s
3) = 0.277 s
4) = 0.384 s
5) = 0.190 s
6) = 0.209 s
7) = 0.219 s
8) = 0.238 s

8. Electromagnetismo I
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9) = 0.287 s
10) = 0.335 s
Anotamos nuestros valores en la tabla Nº 03 en la columna de tiempo.
Ahora con los valores obtenidos calcularemos la velocidad de la bala utilizando la
ecuación (3):
Donde: X = 3.03 m
1)
2)
3)
4)
5)

9. Electromagnetismo I
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6)
7)
8)
9)
10)
Anotamos los datos de las velocidades obtenidas en la tabla Nº 03.
Tabla Nº 03
Nº de Mediciones Velocidades (m/s) Tiempo (s)
1 10.563 0.287
2 11.754 0.258
3 10.933 0.277
4 7.883 0.384
5 15.922 0.190
6 14.461 0.209
7 13.769 0.219
8 12.707 0.238
9 10.563 0.287
10 9.032 0.335

10. Electromagnetismo I
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Ahora obtengamos la velocidad promedio de nuestra bala:
Velocidad media de
la bala
11.759 m/s
Aproximadamente 12 m/s
Ahora procederemos a hacer una gráfica Nº 01 Velocidad versus Tiempo con los datos
obtenidos de la tabla Nº 03.
Gráfica Nº 01
VI) CONCLUSIONES:
 Se determinó la velocidad de una bala utilizando un circuito RC.
 La velocidad media de la bala fue de 11.759 m/s aproximadamente 12 m/s.
 En la grafica Nº 01 se puede observar como la velocidad conforme avanza el tiempo
va decayendo en forma exponencial.
VII) BIBLIOGRAFÍA:
 Berkeley physics course, Vol. 2, Electricidad y Magnetismo, E. M. Purcell, Editorial
Reverté, Barcelona (1969).
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/velocidad_bala/velo
cidad_bala.htm