Lanzamiento De Proyectiles

Universidad Rafael Landívar
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Física I
Ing. Becilia Pacheco

Practica 3
Lanzamiento de Proyectiles

Barbara Ureta Estin
1110912
Guatemala 17 de septiembre de 2012

Resumen

La práctica de laboratorio número tres consistía en crear un plano x-y, esto se logró colocando un tablero de impacto al nivel de la mesa de trabajo, este era el eje ymientras la superficie de la mesa el eje x. El experimento se basaba en lanzar una pequeña esfera de acero a través de un riel y ver en qué punto del tablero este golpeaba, al tablero se le colocaron una hoja de papel manila y una hoja de papel carbón, esto para que la esfera al golpear el tablero, el papel carbón imprimiera la marca en la hoja de papel manila, para así poder medir la altura que laesfera de acero había alcanzado. El riel se iba alejando a un patrón de 3 centímetros por cada tiro, esto entonces generaba que la esfera de acero cayera cada vez más abajo en el tablero. Esto se realizó hasta llegar a un punto en x en el que la esfera ya no alcanzara el tablero, ahí se detuvo el experimento y entonces se encontró la distancia máxima recorrida por la esfera de acero pero esta vezúnicamente al nivel del eje x, para esto se colocaron las hojas al nivel de la mesa, y se dejó caer la esfera a la mesa. En base a los datos encontrados se generó un gráfico para demostrar cómo se comportaba la esfera, al finalizar este grafico se generó uno nuevo, pero esta vez utilizando la distancia recorrida en x elevada al cuadrado, contra la misma distancia en y.

Fundamentos teóricosTrayectoria Parabólica
Cuando un proyectil es lanzado con velocidad inicial y forma un ángulo con el eje horizontal este tiende a seguir una trayectoria parabólica debido a la acción de la fuerza de gravedad.

Velocidad
Es una magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia recorrida por un objeto por unidad de tiempo. En la práctica se debía encontrar velocidad en x únicamente conlos datos de la distancia en x, la distancia en y & la gravedad. Para esto se combinaron dos ecuaciones para llegar a una más simple.
La primera ecuación que se utilizara es para encontrar la posición en x.

xf=xo+vox∆t+12ax∆t2

Tomando en cuenta que la posición inicial es cero, y que no hay ninguna aceleración en el eje x, la ecuación se reduce de la siguiente manera:

xf= vox∆t

Lasegunda ecuación, es para encontrar la posición en y.

yf=yo+voy∆t+12ay∆t2

En la cual, también se tomara la posición inicial en cero, y se considera que la velocidad inicial para el eje y es cero.
yf=12ay∆t2

Para poder unir las dos ecuaciones, se sabe que el tiempo que tomaran los dos sistemas es exactamente el mismo, por lo que se pueden igualar por medio del tiempo. Entonces, sedespeja el tiempo de la segunda ecuación, para lo que queda:

∆t= 2yfay
Se sustituye tiempo en la primera ecuación:

xf= vox2yfay

La ecuación final para encontrar la velocidad, sabiendo que la única aceleración en el sistema es la gravedad, es:

vox=ay2yfxf

Tomando en cuenta que la ecuación de la pendiente es:

m=yf-yxf-x

Se puede sustituir en el sistema m. dejando de esta manera, unaecuación mucho más reducida para encontrar la velocidad en x.

vox=ay2m

Rapidez
Es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla. La rapidez se mide en las mismas dimensiones que la velocidad pero no tiene carácter vectorial.

Aceleración
Es una magnitud vectorial que relaciona los cambios de velocidad en el tiempo que estos se producen.
* Unaaceleración grande indica que la velocidad cambia rápidamente.
* Una aceleración pequeña indica que la velocidad cambia lentamente.
* Una aceleración cero, indica que la velocidad es constante.

Diseño experimental

Para realizar la práctica se utilizaron los siguientes instrumentos:
* Tablero de impacto
* Cinta métrica
* Hoja de papel manila
* Papel carbón
*...