fisica

Tiro parabólico. Determinación experimental de una trayectoria
Michael Steven Castillo - Fernando Garzón Vizcayo
Universidad del valle - Diego Rengifo
Se determinó a partir de datos la trayectoria de un cuerpo lanzado muchas veces desde una misma altura
por una pista curvada, registrando valores de Yi en un soporte donde se marcaban los puntos en el
momento en el que el balín impactaba sobreeste, desde cada distancia Xi marcada sobre el piso.
Finalmente se obtuvo la ecuación de la trayectoria y a partir de esta se determinó el ángulo inicial que fue
de 0,86 y la velocidad inicial de 3,41 m/s. De ello es importante mencionar que el éxito del experimento
depende de fijar bien las condiciones del montaje experimental para disminuir la propagación del error.
I. INTRODUCCIÓN
[1]Cuando una partícula de masa m describe una
trayectoria en forma de parábola, se dice que ha
ejercido un movimiento parabólico. El
movimiento de tiro parabólico corresponde a la
trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en
un medio que no ofrece resistencia al avance y
que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.
Es posible visualizar este movimiento como la
composición de dosmovimientos rectilíneos:
movimiento rectilíneo uniforme (horizontal) y
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
(vertical).
Teniendo en cuenta las leyes de Newton, se
puede concluir para el movimiento de tiro
parabólico lo siguiente:
•
Un cuerpo que se deja caer libremente y
otro que es lanzado horizontalmente desde la
misma altura tardan lo mismo en llegar al suelo.
•
La dependenciade la masa en la caída
libre y en el lanzamiento vertical es igual de
válida en los dos movimientos parabólicos.
•
Un cuerpo lanzado verticalmente hacia
arriba y otro parabólicamente completo que
alcance la misma altura tardan lo mismo en caer.
El objetivo principal de la práctica es determinar
la ecuación de la trayectoria de un balín con masa
m lanzado con cierta rapidez y ángulo dedisparo
inicial dado por un movimiento parabólico
utilizando las ecuaciones del movimiento
parabólico descritas en la sección de resultados.
II. MODELO TEÓRICO
[2]El movimiento del balín después de abandonar
el riel tiene una dinámica más sencilla.
Despreciando el rozamiento del aire el
movimiento está gobernado por el peso del balín

dando como resultado una aceleración constante
igual ala gravedad local.
Un cuerpo lanzado con una velocidad V0
formando un ángulo θ0 con respecto a la
horizontal en presencia de un campo gravitatorio
uniforme g, describe una trayectoria parabólica
en el plano en que se encuentran V0 y g, el
movimiento puede describirse en términos del
comportamiento de sus coordenadas. Escogiendo
los ejes de tal forma que la aceleración sea en la
direccióndel eje Y las ecuaciones de movimiento
de la coordenada X serian las de un movimiento
uniforma (No acelerado)

a x  0cm / s 2
V x  V0  V0 cos 0

(1)

X  X 0  V0 (cos 0 )t
Las ecuaciones de movimiento de la coordenada
Y serán las de un movimiento uniformemente
acelerado, en caída libre:

a y  g  cte.

V y  V0 sen 0  gt

(2)

gt 2
Y  Y0  V0 ( sen 0 )t 
2
Lasecuaciones de la parte (1) y (2) permiten
calcular las coordenadas de la partícula en un
tiempo cualquiera a partir de una posición inicial
cualquiera X0.Y0. . Para analizar la trayectoria del
balín, es posible ubicar el origen de las
coordenadas en el punto donde su centro de masa
abandona el riel; con esto, X0=0 y Y0=0. ahora
bien, combinando las ecuaciones de la parte (1) y
(2) es posibleeliminar el tiempo T y obtener una
relación entre las coordenadas X y Y, que
describen los puntos espaciales por donde pasa el

balín y , por lo tanto, es la ecuación de su
trayectoria a saber :

Y  tan  0 X 

gX 2
2V0 cos2  0
2

indicadas para poder obtener resultados
acertados. Luego con la ayuda de una regla se
midió la altura del suelo a la superficie de la
mesa y con...