Fisica Laboratorio Moviminto Parabolico

Laboratorio Virtual No.2
MOVIMIENTO PARABÓLICO





OBJETIVOS

1. Observar como varía el alcance y la altura máxima con el ángulo de lanzamiento.
2. Comprobar que el alcance de un objeto que lanzado con la misma rapidez y
dos ángulos diferentes pero complementarios, es el mismo.
3. Determinar la velocidad inicial de lanzamiento vo y lavelocidad final al llegar al suelo.
4. Hallar experimentalmente la ecuación de la trayectoria de un proyectil lanzado al aire con una cierta rapidez y ángulo de disparo inici al que cae bajo el efecto de la gravedad.
5. Comparar este resultado experimental con el resultado propuesto por el
modelo cinemático estudiado en clase.
6. Determinar el alcance de un proyectil como funcióndel ángulo de lanzamiento.
7. Determinación de la altura máxima como función del ángulo de lanzamiento.
8. Determinación del alcance máximo como función de la velocidad inicial.
9. Calcular, a partir de los datos experimentales, la rapidez inicial del proyectil y el ángulo de disparo.
10. Contribuir al desarrollo de la habilidad en el uso de las técnicas de graficación y linealizaciónque permiten encontrar experimentalmente la ecuación que relaciona: las coordenadas (X, Y) de la trayectoria del proyectil que se lanza, alcance y ángulo de lanzamiento (R, senθ)



TEORÍA


Se le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad.

• Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigidahacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es de aproximadamente 9,8 m/s², es decir que los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo.
• En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.

El movimiento de proyectiles es una combinación de dos movimientos rectilíneosperpendiculares entre sí e independientes, donde el movimiento vertical es rectilíneo uniformemente variado y el horizontal rectilíneo uniforme.



1
Se considerará un proyectil disparado en el instante t = 0, con una veloc idad inicial vo. (Fig. 1)




y( m

��0
��0�

��0�
����� = ��

θ


��0�

R

Fig. 1 Trayectoria del movimiento de un proyectil.El origen del sistema de coordenadas coincide con el punto de lanzamiento del proyectil.


Tomando en cuenta que el origen del sistema de coordenadas coincide con el punto de lanzamiento del proyectil, las coordenadas de posición en función del
tiempo son:
� � = ��� cos �� �
� � 2
�� = ��0 ����� � − 2

La altura máxima h como función del ángulo de lanzamiento ϕ :


�� 2 ���
� =
2 �
2 ��


y el alcance máximo R:
�� =
�� 2 ��� 2��
�


Cuando el ángulo de lanzamiento es igual a cero, la velocidad inicial es horizontal y se tiene un tiro horizontal. Sobre el objeto actúa la fuerza de gravedad y es acelerado verticalmente hacia abajo, pero lacomponente horizontal en cualquier punto de su trayectoria es igual a la velocidad inicial.


2



� (�)


��0




�0 = ��

Fig. 2


�




�




= � (�)


��

En la dirección del eje X la aceleración es cero yel movimiento horizontal es un
_ _ _ por lo tanto:
� = ��0 � (�)
En la dirección vertical (eje Y), para cualquier instante de tiempo, la coordenada y
será:

2
� = �0 − � 2
(�)

Para escribir la ecuación (2) se considera la dirección positiva hacia arriba.

Despejando t de (1) y sustituyendo en (2), la velocidad inicial...