UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO Escuela Profesional de Ingeniería mecánica eléctrica
FACULT ACULTAD DE INGENI INGENIERI ERIA A MECANI MECANICA CA ELECTRICA, ELECTRONICA Y SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
TRABAJO ENCARGADO DE LABORATORIO LABORATORIO DE FISICA I PREACTICA Nº2: MOVIMIENTO PARABOLICO PARABOLICO DE UN PROYECTIL PRESENTADO POR EL ALUMNO: MAMANI HANCCO GUIDO EDWIN COD:
102294
DIRIGIDO POR EL PROFESOR: GORGE CONDORI GRUPO: 106
Puno - Perú 2011
MOVIMIENTO DE UN PROYECTIL I. OBJETIVO: -Verificar las relaciones cinemáticas que gobiernan el movimiento de un proyectil. - Determinar la relación entre Angulo de disparo y alcance máximo. - Determinar la velocidad de lanzamiento.
II. FUNDAMENTO TEORICO: Como la única fuerza que actúa sobre el proyectil es su propio peso, la segunda ley de newton en forma de componentes rectangulares, indica que la componente horizontal de la aceleración es nula, y la vertical esta dirigida hacia abajo y es igual ala de la caída libre, entonces:
Ax =∑ F×/m =0; Ay=∑Fy/m= -mg/g= -g
En virtud de la ecuación se concluye que el movimiento puede definirse como una combinación de movimiento horizontal y vertical uniformemente acelerado.
III. INTRODUCCIÓN. El movimiento de un proyectil es también un movimiento parabólico que describe una trayectoria en dos dimensiones y se produce cuando se lanza un cuerpo con velocidad inicial V 0 y formando un ángulo definido θ con la horizontal. Dicho cuerpo está sometido a una aceleración constante g, dirigida hacia abajo: g
=
g j
−
Un caso particular del movimiento parabólico o de proyectiles, es el lanzamiento horizontal desde una altura determinada en este caso si el proyectil se lanza con una velocidad inicial horizontal V 0 entonces en cualquier punto de su trayectoria su velocidad horizontal es V pero su velocidad vertical es gt , donde t es el tiempo necesario para que el proyectil caiga la distancia y puesto que la velocidad inicial en el eje y es cero (0), y se desplace horizontalmente x = V 0 t 0
Y X P 1 P 2
P 3
P 4
F
ig
.
1
P 5
Elementales, los componentes básicos de la naturaleza. En estos estudios se desintegran partículas elementales golpeándolas con haces de proyectiles, que suelen ser protones o electrones. La distribución de los fragmentos proporciona información sobre la estructura de las partículas elementales. Para obtener información más detallada hace falta usar proyectiles con más energía. Como los proyectiles se aceleran “empujándolos” para obtener mayores energías, hace falta “empujarlos” durante un tiempo mayor. Por eso, los aceleradores de altas energías suelen ser más grandes. La mayor energía de haz obtenida a finales de la II Guerra Mundial era menor de 100 MeV. En 1952 se produjo un avance revolucionario en el diseño de aceleradores cuando los físicos estadounidenses Livingston, Ernest D. Courant y Hartland S. Snyder introdujeron el principio de enfoque intenso. En la actualidad, los mayores aceleradores del mundo producen haces de protones con energías superiores a 1 TeV. Véase Aceleradores de partículas.
IV. EQUIPOS NECESARIOS: - Una computadora. - Programa data Studio instalado. - Interface Science worp shop. - Sistema lanzador de proyectiles (ME-6831) - Accesorio para tiempo de vuelo (ME-6810) - Adaptador para foto puerta (ME-6821). - Esferas de plásticos y acero. - Papel carbón, papel Bond, gafas protectoras. - Soporte con pinzas, cinta métrica 2m.
V. PROCEDIMIENTO, RESULTADO Y ANALISIS: - Verificar la conexión e instalación de la interface. - Ingresar al programa data Studio y seleccionar crear experimento. - Seleccionar el accesorio para tiempo de vuelo y foto puerta, de la lista de censores y efectuar efectuar la la conexión conexión usando usando los los cables cables para para transmisión transmisión de de datos, datos, de acuerdo acuerdo a lo indicado por data Studio. - Efectúe la configuración del temporizador de datos, para la foto puerta y el para tiempo de vuelo. - Adicione un medidor digital a los datos recogidos por el temporizador, en el se registrara el tiempo de vuelo. - Coloque la foto puerta en el adaptador y luego en la boca del lanzador de proyectiles. - Efectúe el montaje de dispositivos y accesorios tal como se muestra en la figura.
Tabla N°1 Angulo de tiro (Rad.) 0,087 (5) 0,175 (10) 0,262 (15) 0,349 (20) 0,436(25) 0,524(30) 0,611(35) 0,698(40) 0,785(45) 0,873(50)
Alcance máximo Promedio (m) 0.49 0.64 1.01 1.162 1.37 1.535 1.69 1.70 1.86 1.98
Tiempo de vuelo Promedio (s) 0.1179 0.1640 0.2440 0.2979 0.3639 0.4289 0.4928 0.5367 0.6049 0.6481
CUESTIONARIO 1.-Señalar y clasificar las fuentes de error en este experimento. Errores humanos: al tomar las mediciones con el ángulo de inclinación y también en la medida de alcance horizontal. Errores instrumentales: tuvimos en algunos casos que se tuvieron que utilizar dos reglas métricas al medir el alcance horizontal, y estas no se concentraban en perfecta posición para realizar las mediciones correctas.
2.- Demostrar que el ángulo de 45º da el máximo alcance horizontal. Para que un objeto obtenga obtenga un alcance horizontal y altura máxima tiene que ser lanzado con un ángulo de 45° porque si haces con ángulo ángulo de 90 solo alcanzas altura máxima y si tiras menos de 45 sería igual no tendría una velocidad máxima de lo contrario sería menos altura.
3.- Encontrar el ángulo de disparo para el cual, el alcance horizontal es igual a la máxima altura del proyectil. EL ángulo para que el alcance horizontal sea igual a la máxima altura es de 0°
4.- ¿Cuáles son las fuerzas sobre el proyectil después de haber sido lanzado? Muestre su respuesta en un u n diagrama. Después de haberlo lanzado y aislando la resistencia del aire solo actúa la fuerza de la gravedad que es lo que hace que el proyectil descienda.
5- ¿Cómo se determina la velocidad inicial de una bala si solo se dispone de una cinta métrica? 6.- ¿Qué es una “curva balística”?explicar detalladamente. Curva balística (línea continua) es la trayectoria del proyectil bajo la influencia única de la fuerza de gravedad.
7.- ¿A que se denomina “visual de d e puntería”?hacer un esquema explicativo de cómo apuntar con un arma de fuego para batir el blanco. Es un complejo mecanismo motriz que exige no solo la correcta alineación de la mira, sino también la colocación y “parada" del arma en la ubicación correcta por medio de los músculos del brazo y la mano.
Verificar si el arma esta en optimas condiciones
El blanco debe estar a una distancia adecuada aprox. 25m.
Debe de apuntar fijamente al blanco y no disparar si no se está seguro.
El tirador debe estar en una posición cómoda para efectuar el disparo.
Disparar sosteniendo el arma fijamente.
8.- ¿a que se denomina “parábola de seguridad”? seguridad” ? La parábola de seguridad delimita dos zonas, la batida en la cual cualquier objetivo puede ser alcanzado con dos ángulos de tiro, de la no batida (Δ<0) que es inalcanzable con la velocidad inicial del proyectil. En la zona batida si el objetivo se alcanza con un ángulo inferior a 45º se habla de tiro rasante, en caso contrario de tiro por elevación
CONCLUSIONES - El movimiento de un proyectil describe una trayectoria parabólica en dos dimensiones se produce cuando su velocidad de un cuerpo es lanzado con un ángulo de inclinación. - El movimiento parabólico tiene sus aplicaciones en el fútbol, cuando el balón es pateado por un portero en el saque de de meta, en las guerras, cuando el adversario adversario lanza proyectiles a su enemigo, etc., de aquí que el movimiento es muy importante en la vida. - El ángulo para que un proyectil alcance su máxima altura es de 45 grados y para que no alcance recorrer nada su ángulo en 90 grados.
BIBLIOGRAFIA - Practica de laboratorio - Microsoft ® Encarta ® 2007. © 1993-2006 Microsoft Corporación. - Reservados todos los derechos. - Pagina Web: Wikipedia, la enciclopedia libre. - Pagina Web www.bibliotecavirtual.com - Pagina Web www.altavista.com
