LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL I - UNIVERSIDAD DEL VALLE MOVIMIENTO PARABÓLICO. Arcila Giraldo, Jhan Carlos (1423607).
[email protected]. Castro Riveros, Lina Marcela (1428419).
[email protected]. 25 de Marzo de 2015. Departamento de Física – Universidad del Valle.
Objetivo: A partir de las medidas tomaras durante el
Datos, cálculos y resultados.
experimento, se pretende demostrar en movimiento semiparabolico que presenta el balín empleado en la
La Tabla 1 muestra los datos obtenidos de las medidas
práctica cuando se deja caer con velocidad constante y
(en metros) de la variable X que es la distancia que
golpea la columna que contiene la cinta en la cual se
recorre el balín desde el final de la rampa (medido en el
dibujan los puntos de cada impacto.
suelo) en intervalos de 5 cm para desplazar la columna con la cinta hasta que el balín realice el impacto sobre la
Método: con la ayuda de un metro se tomaron las
misma. También se encuentran los de la variable Y (en
medidas de cada punto marcado en la cinta (eje y), cada
metros) que son los puntos obtenidos desde que el balín
vez que se cambiaba la distancia entre la columna y la
cae de la rampa y toca la columna con la cinta, es decir
mesa (cada 5 cm) realizando así cada impacto del balín
las medidas de los impactos realizados por el balín sobre
(eje x).
la cinta que se encuentra en la columna.
Resumen: se denomina movimiento parabólico al realizado por un cuerpo que cuya trayectoria describe una parábola, la cual está determinada totalmente por los efectos de la aceleración gravitacional y la resistencia del aire. Para analizar este tipo de movimiento tan común, se parte de un modelo idealizado que representa un proyectil como una partícula con aceleración (debida a la gravedad) constante en magnitud y dirección. El movimiento parabólico está limitado a un plano vertical determinado por la velocidad inicial, la razón de esto es que
la
aceleración
debida
a
la
gravedad
es
exclusivamente vertical puesto que es claro que la gravedad no puede mover cuerpos lateralmente, por tanto, este movimiento es bidimensional [1].
Tabla. 1. Datos (Distancia Y-Distancia X)
LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL I - UNIVERSIDAD DEL VALLE .
Y vs. X 0.80 0.70 0.60
Y (m)
Logarithmic (Y (m))
0.50 0.40
Distancia Y (m)
0.30 Logarithmic (Y (m))
0.20
Polynomial (Y (m))
0.10 0.00 -0.2 0
0.2
0.4
0.6
Distancia X (m) Fig. 1. Trayectoria (Y (m) vs. X (m).)
La Tabla1 muestra los datos que se obtiene a partir de la distancia X en la nueva variable UX elevada al cuadrado, junto con la variable V que se obtienen a partir de la variable Y (Yo- Y(X)).
La grafica 1 muestra la trayectoria del balín a medida que cae desde la rampa y cada vez que se corre la columna para generar sobre la cinta el punto de cada impacto.
Tabla. 2. Variable V (m) vs. UX2 (m).
LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL I - UNIVERSIDAD DEL VALLE Discusión de resultados. Al analizar los datos y las gráficas, se ve claramente que el balín en el experimento si presento una trayectoria parabólica, aunque es importante aclarar que se obtuvo este resultado puesto que se hizo caso omiso a los efectos del aire y a la curvatura y rotación de la tierra. La curvatura de la tierra se debe considerar en el vuelo de misiles de largo alcance, y la resistencia del aire es crucial para los paracaidistas
[2]
, se dan estos ejemplos
para dar a conocer de que estos factores tienen gran relevancia en el análisis de este movimiento, pero no se tuvieron en cuenta para así realizar un análisis más simple, lo cual no le quita importancia puesto que también se pueden sacar buenas conclusiones de este sencillo modelo. Puesto que no teníamos conocimiento ni datos de tiempo relacionamos dos ecuaciones para poder evidenciar el La grafica 2 muestra los valores de V (Yo-Y (X)) con respecto a UX2.
V vs. UX2 .
movimiento parabólico, el procedimiento fue el siguiente: 1)
X =Vx 0∗t
2)
1 Y =Yo− g t 2 2
0.8 0.7 0.6
f(x) = 2.09x - 0.01 R² = 1
0.5 V (m) 0.4 V
Se despeja t de la ecuación 1 y este factor se reemplaza por el tiempo de la ecuación 2, es decir x/vx0 por t, obteniendo lo siguiente:
Linear (V)
1 x 2 = 3) Y =Yo− g( ) 2 Vx 0
0.3 0.2
1 g /Vxo2 ) X2 2 Yo−¿
0.1 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 UX2 (m)
Como este término es constante Tenemos que: 4)
Y =Yo−CX
2
con esta ecuación se puede
observar que la parábola que presento el balín fue hacia Fig. 2. Grafico Variable V (m) vs. UX2 (m).
abajo (signo negativo que antepone a C)
A demás de esto se linealizó la parábola para comprobar por completo que en verdad el balín presenta un
LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL I - UNIVERSIDAD DEL VALLE movimiento parabólico obteniendo así los valores
2) La independencia de la masa en la caída libre y
de V y U los cuales se encuentran en la tabla y
el lanzamiento vertical es igual de valida en los
figura 2.
movimientos parabólicos.
También podríamos decir que en realidad durante la
3) Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba y
practica evidenciamos un movimiento semiparabolico,
otro parabólicamente completo que alcance la
donde se realizó un análisis de las coordenadas X y Y
misma altura tardan lo mismo en caer.
por separado, la componente de la aceleración en X es cero y la componente en Y es constante e igual a – g, de esta manera se analizó el movimiento parabólico
Bibliografía: 1) Mark w. Zemansky; física universitaria; 11 ed;
como una combinación de movimiento horizontal
capitulo
con velocidad constante y movimiento vertical con
dimensiones; pg 87.
aceleración constante [3].
1) Un cuerpo que se deja caer libremente y otro que
movimiento
en
dos
y
tres
2) Mark w. Zemansky; física universitaria; 11 ed; capitulo
Conclusiones:
3,
3,
movimiento
en
dos
y
tres
dimensiones; pg 87. 3) Mark w. Zemansky; física universitaria; 11 ed;
es lanzado horizontalmente desde la misma
capitulo
3,
movimiento
altura tardan lo mismo en llegar al suelo.
dimensiones; pg 88.
en
dos
y
tres
