Estado Sólido

Informe de Laboratorio integrado de física. Agosto 2011

Mecánica:
Movimiento
parabólico,
movimiento en plano inclinado y
conservación de la energía
Mechanics: Parabolic motion, motion
over inclined level and energy
conservation
Santiago Gómez Londoño*, Mauricio Vásquez Bernal, Sebastián Arango Pineda
Estudiantes del Departamento de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones,Universidad de Antioquia, Colombia.
(Recibido el 21 de Agosto de 2011)
Resumen
Se estudió y verificó el movimiento de un balín y un coche en dos planos, más
precisamente movimiento parabólico y caída a través de un placo inclinado. El proceso
consistió en calcular la constante elástica del resorte de un cañón desde el que iba a ser
disparado el proyectil o balín, se desarrolla una técnica parapredecir la trayectoria del
balín en condiciones reales, es decir, considerando la fricción del aire y la del cañón;
obteniendo la velocidad inicial del balín y el tiempo de vuelo en función de la constante
elástica del resorte y se predice con mucha exactitud el lugar de impacto del balín. Con
la teoría puesta en práctica del movimiento parabólico se procede a disparar a un objeto
en movimientoa través de un plano inclinado, el principio básico que relaciona ambos
sistemas es el tiempo que tardan ambos objetos en recorrer la misma distancia, esta
distancia será el punto de encuentro o de impacto. Para caracterizar el movimiento en el
plano inclinado se relaciona el ángulo del plano, la fricción plano-coche para identificar
el error y el tiempo necesario para que el coche recorra unadistancia especifica en el
plano, es decir, el punto de impacto. La mecánica está relacionada directamente con las
fuerzas y con las energías, es por esto que el procedimiento antes mencionado utiliza
conceptos de energía y relaciona variables para obtener resultados acertados. Es
necesario además desarrollar una técnica para cuantificar la energía, es así que se
procede a calcular laenergía potencial gravitacional considerando la deformación que
provoca un objeto macizo en un bloque de plastilina y así verificar la conservación de la
energía.
-----Palabras clave: Movimiento parabólico, conservación de la energía, condiciones
reales, tiempo de vuelo y fricción.

* Autor de correspondencia: teléfono: 57+3113622021, correo electrónico: sagomez@quimbaya.udea.edu.co (S. Gómez)Introducción
La mecánica es la encargada de describir el
comportamiento físico de los cuerpos y los movimientos
más usuales con los que se está en contacto
cotidianamente, por esto es conveniente describir y
analizar algún suceso físico que rija el comportamiento
de los cuerpos en la Tierra con el objetivo de aclarar
algunas ideas de la física newtoniana o clásica. El
movimiento balísticoo parabólico es un claro ejemplo y
se estudiará bajo condiciones reales, se consideran todos
los factores que intervienen en este movimiento, tales
como la fricción y los errores ajenos al sistemas o
producidos por los operarios de los dispositivos en cada
caso. En teoría un movimiento un poco más complejo de
describir es aquel en el que intervienen dos sistemas
independientes, éstos son:movimiento balístico y
movimiento a través de un plano inclinado. Cada uno por
separado tiene unas ecuaciones y condiciones que los
rigen, sin embargo, podemos hallar una relación entre
ambos, con el objetivo de disparar a un coche en
movimiento teniendo en cuenta el parámetro que los
relaciona, el tiempo.
En este tipo de movimientos conviene analizar la energía
mecánica (potencial ycinética) de los cuerpos ya que el
mundo en el que se vive y el universo en general, tiende
a permanecer invariante, esto es, a conservar la energía
total en sus sistemas.

La gráfica anterior representa el balín al interior del
cañón,
es la fuerza elástica producida por el
resorte,
es la fuerza de fricción entre el balín y el
cañón, al plantear las ecuaciones que rigen este sistema
se...