Universidad Católica de Santa María
Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales
Fecha:
TAREA N°
/
Día:
Nota:
FÍSICA-MECÁNICA
Asignatura
Nombre del Jefe de Prácticas: Escuela:
Tema Apellidos y Nombres
PRÁCTICA DE LABORATORIO #4
Grupo de Prácticas N° : Horario:
Christian Barrios Valenzuela
Código del Estudiante:
2008162011
PRACTICA DE LABORATORIO #4 DE FÍSICA MECÁNICA MOVIMIENTO DE PROYECTILES I.
OBJETIVOS 1.
Encontrar experimentalmente la independencia de movimientos en un proyectil que es lanzado con velocidad inicial.
2.
Graficar y = f(x); y = f(x 2) y obtener el valor experimental de la velocidad inicial del proyectil.
II.
TEORÍA Quienquiera que haya observado una pelota en movimiento (o, para el efecto de cualquier objeto lanzado al aire) habrá percibido el movimiento de los proyectiles. Para una dirección arbitraria de la velocidad inicial, la pelota se mueve en una trayectoria curva. Esta forma muy común de movimiento es sorprendentemente sencilla en su análisis, si se hacen las dos suposiciones siguientes: a.
La aceleración de la gravedad g es constante en todo el recorrido del movimiento y está dirigida hacia abajo y
b. El efecto de la resistencia del aire es despreciable Con estas suposiciones, se encontrará que trayectoria del proyectil, siempre es una parábola. Puede elegirse un sistema de referencia de manera que la dirección sea vertical y positiva hacia arriba, entonces ay = = -g (caída libre) y a x = = 0 (se desprecia la resistencia del aire) y suponiendo además que en t = 0 el proyectil deja el origen con velocidad inicial como v0 como muestra la figura; entonces, todas las ecuaciones de la cinemática son aplicables al movimiento de proyectiles.
/
El movimiento de proyectiles es la superposición de dos movimientos: el movimiento de un cuerpo que cae libremente en la dirección vertical, y, con aceleración constante y el movimiento uniforme en la dirección horizontal, x, con velocidad constante.
III.
EQUIPO Y ESQUEMA a.
Rampa acanalada y bola de acero
b. Soporte y mordaza c.
Soporte y tablero
d. Papel: Carbón y blanco. Cinta adhesiva e.
IV.
Cinta métrica
ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES 1. Calcule el valor promedio de y 2. Determine el tiempo t para cada intervalo, utilizando 3. Determine la velocidad horizontal
=
.
4. Con los valores de cada punto.
y
=
= √ 2
y la velocidad vertical
determine la magnitud de v y el ángulo α en
x (m)
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
y1 (m)
-0.033
-0.069
-0.124
-0.184
-0.276
-0.381
y2 (m)
-0.031
-0.059
-0.117
-0.191
-0.273
-0.382
y3 (m)
-0.032
-0.061
-0.116
-0.196
-0.268
-0.379
y4 (m)
-0.034
-0.065
-0.119
-0.176
-0.266
-0.381
y5 (m)
-0.033
-0.069
-0.123
-0.175
-0.265
-0.372
yp (m) t (s)
-0.0326
-0.0646
-0.1198
-0.1844
-0.2696
-0.379
0.082
0.115
0.156
0.194
0.235
0.278
Vx (m/s)
1.2266
1.3071
1.2797
1.2894
1.2796
1.2591
Vy (m/s) V (m/s) a
0.7998
1.1258
1.5331
1.902
2.2999
2.7269
1.4643
1.7251
1.997
2.2979
2.6319
3.0036
-33.1062
-40.7382
-50.1478
-55.8659
-60.9097
-65.2157
5. Grafique en papel milimetrado
=() = ()2 ;
6. De la gráfica
= ()2
calcule la pendiente y el valor de
.
x (m)
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
x2 (m)
0.0100
0.0225
0.0400
0.0625
0.0900
0.1225
Am
-0.0652
-0.1292
-0.2396
-0.3688
-0.5392
-0.7580
V0 (m/s)
1.5073
1.6664
1.9704
2.2502
2.5970
3.0120
Bm
-3.2602
-2.8709
-2.9952
-2.9502
-2.9957
-3.0939
V.
COMPARACIÓN Y EVALUACIÓN EXPERIMENTAL Con los resultados obtenidos de las gráficas podemos llegar a la conclusión y asumir la siguiente formula:
=0.00319−3.0767(2)
Asimismo, sabemos que por medio de las gráficas se pudieron hallar los datos faltantes para la construcción de las ecuaciones necesarias para el estudio del fenómeno del movimiento de proyectiles
VI.
CONCLUSIONES -
Se puede asumir, basado en los resultados obtenidos, que
los
proyectiles, al ser lanzados, van perdiendo altura con el transcurso de la distancia recorrido y el tiempo en el aire, debido a la acción de la gravedad frente a estos proyectiles. Lo que ocasiona que lleguen en un momento al suelo, y que en algún momento (asumiendo una superficie plana), quedará en reposo. -
Podemos decir que el movimiento vertical se convierte en una simple caída libre de un objeto como ya hemos estudiado
-
Por medio de los resultado del trabajo se puede concluir que para que un movimiento de proyectilse pueda realizar exitosamente, se debe de mantener un ambiente estable para lograr los resultados que realmente se están buscando, por lo que la ubicación y el estado de los elementos que se están utilizando entran a jugar un papel muy importante, y así, de esta forma, podremos obtener el resultado esperado.
VII.
CUESTIONARIO FINAL 1. Determine cual de los siguientes objetos en movimiento tiene una trayectoria parabólica aproximada: c)
Un cohete que abandona la plataforma de lanzamiento
d)
Un cohete a pocos minutos después del lanzamiento con los
motores averiados. 2. Se dispara un proyectil a cierto ángulo con la horizontal con cierta velocidad inicial V0 y se ignora la resistencia del aire ¿El proyectil es un cuerpo en caída libre? ¿cuál es la aceleración en la dirección vertical? Si, ya que la aceleración en dirección vertical está dependiendo de la gravedad, y empieza a disminuir hasta en algún momento llegar a tocar la superficie horizontal de la que fue lanzada. 3. Cuando un proyectil se mueve a lo largo de su trayectoria parabólica. ¿Cuál de estas cantidades, si es que hay alguna, permanece constante?: c. La componente horizontal de la velocidad
