MOVIMIENTOS DE PROYECTILES En gran parte de nuestras experiencias hemos contemplado algunos movimientos de los cuales los cuerpos describen en su trayectoria diferentes formas, en esta oportunidad nos centraremos en el movimiento parabólico, este nombre se le denomina por la trayectoria que describe el cuerpo se asemeja a la de un parábola.
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MOVIMIENTOS DE PROYECTILES
En gran parte de nuestras experiencias hemos contemplado algunos movimientos
de los cuales los cuerpos describen en su trayectoria diferentes formas, en esta
oportunidad nos centraremos en el movimiento parabólico, este nombre se le
denomina por la trayectoria que describe el cuerpo se asemeja a la de un
parábola.
FUNDAMENTO TEÓRICO
El movimiento de vuelo libre de un proyectil se estudia en términos de sus
componentes rectangulares, dado que la aceleración del proyectil siempre actúa
en dirección vertical.
Para el análisis del movimiento se hacen dos suposiciones:
- La aceleración de caída libre (aceleración de la gravedad: g = 9.81 m/s2) es
constante en todo el intervalo de movimiento y está dirigida hacia abajo,
- El efecto de la resistencia del aire puede ignorarse, la única fuerza que actúa es
el propio peso del proyectil.
Con estas suposiciones, encontramos que la curva que describe un proyectil, que
se denomina trayectoria, siempre es una parábola.
La trayectoria se define en el plano x-y de manera que la velocidad inicial: v0
tenga componentes v0x y v0y en los respectivos ejes. Además, las componentes
de la aceleración: ax = 0 y ay = -g.
Aplicando las ecuaciones cinemáticas en cada eje:
Movimiento horizontal.- Debido a que ax = 0 , se tiene:
La componente horizontal de la velocidad permanece constante durante el
movimiento.
Movimiento vertical.- debido a que el eje y positivo tiene dirección vertical hacia
arriba,
Entonces ay = -g, esto nos conduce a las siguientes ecuaciones:
La ultima ecuación se puede formular eliminando el tiempo t en las dos primeras
ecuaciones; por lo tanto, sólo dos de las tres ecuaciones anteriores son
independientes entre sí.
Materiales :
Papel blanco
Papel Carbón
Esfera Metalica
Rampa para proyectiles
Regla graduada
Regla graduada
Procedimiento :
En primer lugar tendremos una rampa de proyectiles con una tabla en la cual se
colocaran fijamente en la tabla de madera con el papel carbón, el cual cuando
choque la esferita con al tabla de madera harán una marca en el papel bond.
A una determinada distancia soltaremos la esfera por la rampa y mediremos las
alturas correspondientes a los diferentes distancia al eje por que tomamos.
Luego pasaremos a la siguiente tabla con los datos :
Luego llegaremos a la conclusión de los siguientes resultados
1.
2.
3.
4. Si fuera mas grande caería mas rápido hacia la superficie ya que hay mas
fuerza hacia abajo ( el mayor peso y la gravedad ) F = m . a
Cuestionario
1.- A partir de la ecuación y = y(x) calculada en apartado anterior calcule el
valor de la rapidez inicial al momento de abandonar la rampa.
Como ya se sabe la ecuación potencial: y = 0 0,0657X2
Reemplazamos en la ecuación: y = g/2v02X2
Obteniendo que: V0 = 8,6360 m/ s2
2.-Conociendo la velocidad inicial y el punto de impacto en el piso hallar el
tiempo que tarda la caída.
Como la altura del piso hacia la posición inicial del cuerpo es 48,5cm.
Entonces aplicamos la formula de la ecuación vertical: H = vot+1/2xgt2
Donde la velocidad inicial es 0
Reemplazando el H: t = 3,1460 s
3.- Indique los errores sistemáticos que se han presentado durante la
experiencia, luego explique como ha minimizado o tratado de corregir estos
errores.
Lo que se hizo para tratar de evitar una mayor diferencia en los puntos de contacto
producidos por el choque de la pelota con el papel se realizó la mayor cantidad de
experimentos; es decir, se lanzó la mayor cantidad de veces (que el tiempo nos
permitió) la pelota para que haya más puntos y de esa manera evitar la cantidad
de errores (disminuir los errores)
Los errores sistemáticos que se pueden mostrar en este experimento son los
siguientes:
Errores de cálculo
Este tipo de error lo minimizamos gracias al uso de la calculadora, tratando de
usar siempre más de cuatro dígitos.
Errores en la adquisición automática de datos
Este tipo de error lo tratamos de corregir apuntando detalladamente los datos en
una hoja aparte, ya que si lo hacemos de una manera desordenada podríamos