Movimiento parabolico

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MOVIMIENTO PARABÓLICO

RESUMEN

En este laboratorio hicimos el tema llamado movimiento parabólico es de caída libre en un marco de referencia móvil. Sin tener en cuenta la resistencia del aire, la componente horizontal de la velocidad de un proyectil permanece constante, mientras su componente vertical independientemente está sujeta a una aceleración constante hacia abajo.

OBJETIVOS
*Medir la velocidad de una esfera sólida empleando dos sensores de Barrera de Luz y el software apropiado para medir tiempos.

* Aplicar los conocimientos de Cinemática en dos dimensiones para predecir el punto de impacto de una pelota como si fuera un proyectil.

* Tener en cuenta las variaciones de velocidad que pueden aparecer en cada ocasión que se realiza un experimento almomento de calcular el punto de impacto.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El movimiento de movimiento 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 constanteen todo el intervalo de movimiento y está dirigida hacia abajo
- El efecto de la resistencia del aire puede ignorarse.
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: Vo tenga componentes Vox y Voy en los respectivos ejes. Además, lascomponentes de la aceleración: ax= 0 y ay= -g. Así tenemos:

Las ecuaciones del movimiento parabólico en cada eje son: 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 lassiguientes ecuaciones:

La última 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 Y EQUIPOS

• 01 PC con Windows y software Logger Pro
• 01 LabPro o Interface Universal Lab
• 02 sensores de Barreras de Luz Vernier
• 01 Plomada
• 01 Rampadisparadora
• 01 Soportes universal
• 01 Regia 0-100cm (±0.05 cm)
• 01 Esfera pequeña

PROCEDIMIENTO
1. Instale una rampa pequeña de ángulo regulable sobre una mesa de tal manera que una pelota pueda ser lanzada por ella, describiendo un movimiento parabólico y caer a cierta distancia del punto de lanzamiento.
2. Ubica los sensores de Barrera de Luz de tal manera que laesfera pueda pasar por en medio de ellas inmediatamente después de ser lanzadas.
3. En el programa Logger Pro, abra el archivo en la carpeta Experimento 8 de Physicswithcomputers. Aparece una tabla de datos y dos gráficos; uno de ellos presenta el tiempo requerido por la pelota para pasar a través de los sensores para cada intento y el otro, la velocidad del objeto en cada intento.
4.Ingresar la distancia As, medida entre los dos sensores de Barrera de Luz a fin de que Logger Pro pueda calcular la velocidad, (se recomienda usar una distancia de 2 cm).
5. Sin dejar que la pelota caiga o golpee el suelo durante los siguientes intentos, lanzarla seis veces en el disparador y anotar sus valores de velocidad inicial (tabla 01). Nota:


DATOS EXPERIMENTALES:
Tabla 01: Datosobtenidos de velocidad inicial

Intento | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
velocidad (m/s) | 3,12 | 2,19 | 2,24 | 2,32 | 2,31 | 2,25 |


CONCLUSIONES:
1. Teóricamente el proyectil debe seguir una trayectoria parabólica dada por la ecuación.
2. Dada las variables recogidas en la práctica pudimos establecer la velocidad inicial del lanzamiento de la...
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