movimiento proyectiles
Páginas: 6 (1436 palabras)
Publicado: 1 de abril de 2014
4. MOVIMIENTO DE PROYECTILES
Universidad de Córdoba, Física 1, Montería
Facultad de Ingenierías, Departamento de Ingeniería Ambiental
Resumen
Para determinar experimentalmente las características de un movimiento de proyectiles, se procedió a realizar medidas de ángulos de lanzamiento, luego se midió el espacio máximo recorrido por un balín con cada ángulo se anotaron lasvelocidades respectivas en cada lanzamiento, para luego tabular los resultados con el fin de graficar y realizar las distintas operaciones para un movimiento de proyectiles. Para la realización de la práctica fue necesario utilizar un péndulo balístico, un medidor de las velocidades, papel registrador, un balín, mesa de soporte, metro, cinta transparente. La práctica tiene como objetivos:observar las trayectorias seguidas por un proyectil y compararlas con las esperadas teóricamente, comprobar experimentalmente que la relación funcional entre alcance máximo Xmáx, velocidad inicial V0 y ángulo de lanzamiento ϴ para cuerpos lanzados formando un ángulo con la horizontal en las cercanías de la superficie terrestre es de la forma:
Ecuación (1)
Por último se podrá determinar el ángulopara el cual se obtiene un mayor alcance máximo.
Palabras Claves: Ángulos, velocidad, lanzamiento, péndulo, trayectoria.
TEORIA RELACIONADA
Un proyectil es cualquier cuerpo que recibe una velocidad inicial y luego sigue una trayectoria determinada por los efectos de la gravedad y la resistencia del aire. Una pelota bateada, un balón pateado, un paquete soltado desde un avión y una baladisparada por un rifle son proyectiles. El camino o ruta que sigue el proyectil es su trayectoria.
Para analizar el movimiento de proyectiles o tiro parabólico, se debe partir de un modelo ideal en el cual se representa al proyectil como una partícula con aceleración constante en magnitud y dirección. Esta aceleración no es otra que la de la gravedad. Se omiten los efectos del aire, larotación y la curvatura de la tierra para que logremos hacer el análisis del
fig. 1. Trayectoria de un proyectil en movimiento parabólico.
Movimiento en un plano “x-y” sin mayor dificultad y sin tener que recurrir a procesos matemáticos muy complejos.
La clave del análisis del movimiento de proyectiles es que se pueden tratar las coordenadas “x” e “y” por separado. Lacomponente x de la aceleración es cero y la componente y es constante e igual a –g. Recordemos que por definición g siempre es positiva pero debido al sistema de referencia o coordenadas que usamos, la componente y es negativa.
Teniendo en cuenta los aspectos anteriores fácilmente se puede analizar el movimiento de un proyectil, como una combinación de un movimiento horizontal con velocidad constante“y” un movimiento vertical con aceleración constante.
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
Fig. 2. Montaje experimental para un movimiento de proyectiles.
Realizar el montaje de acuerdo con la figura 2.
Las velocidades son registradas en metros por segundo con el accesori para la medicion de la velocidad y son tomadas en cada lanzamiento. Con ayuda del papel registrador y del metro se puededeterminar los alcances maximos midiendo desde el punto de lanzamiento hasta donde cae el balín, es posible que necesite separar las mesas para algunos lanzamientos, cuide que la parte superios y la mesa estén siempre a la misma altura.
Lance el balín con un ángulo de 45° y con las tres velocidades. Observe la trayectoria seguida por el balín.
Usando la tercera velocidad , realice lanzamientos para6 angulos complementarios comprendidos entre 25° y 70°. En cada caso registre los alcances máximos y las velocidades. Lleve sus datos a una tabla.
RESULTADOS
ϴ(° )
Xmáx.(m)
V(m/s)
20
0.907
3.79
30
1.242
3.56
45
1.536
3.52
60
1.229
3.50
70
0.923
3.50
Tabla 1. Resultados de alcance máximo y velocidad de un movimiento de proyectiles para un balín en la 1 velocidad....
Universidad de Córdoba, Física 1, Montería
Facultad de Ingenierías, Departamento de Ingeniería Ambiental
Resumen
Para determinar experimentalmente las características de un movimiento de proyectiles, se procedió a realizar medidas de ángulos de lanzamiento, luego se midió el espacio máximo recorrido por un balín con cada ángulo se anotaron lasvelocidades respectivas en cada lanzamiento, para luego tabular los resultados con el fin de graficar y realizar las distintas operaciones para un movimiento de proyectiles. Para la realización de la práctica fue necesario utilizar un péndulo balístico, un medidor de las velocidades, papel registrador, un balín, mesa de soporte, metro, cinta transparente. La práctica tiene como objetivos:observar las trayectorias seguidas por un proyectil y compararlas con las esperadas teóricamente, comprobar experimentalmente que la relación funcional entre alcance máximo Xmáx, velocidad inicial V0 y ángulo de lanzamiento ϴ para cuerpos lanzados formando un ángulo con la horizontal en las cercanías de la superficie terrestre es de la forma:
Ecuación (1)
Por último se podrá determinar el ángulopara el cual se obtiene un mayor alcance máximo.
Palabras Claves: Ángulos, velocidad, lanzamiento, péndulo, trayectoria.
TEORIA RELACIONADA
Un proyectil es cualquier cuerpo que recibe una velocidad inicial y luego sigue una trayectoria determinada por los efectos de la gravedad y la resistencia del aire. Una pelota bateada, un balón pateado, un paquete soltado desde un avión y una baladisparada por un rifle son proyectiles. El camino o ruta que sigue el proyectil es su trayectoria.
Para analizar el movimiento de proyectiles o tiro parabólico, se debe partir de un modelo ideal en el cual se representa al proyectil como una partícula con aceleración constante en magnitud y dirección. Esta aceleración no es otra que la de la gravedad. Se omiten los efectos del aire, larotación y la curvatura de la tierra para que logremos hacer el análisis del
fig. 1. Trayectoria de un proyectil en movimiento parabólico.
Movimiento en un plano “x-y” sin mayor dificultad y sin tener que recurrir a procesos matemáticos muy complejos.
La clave del análisis del movimiento de proyectiles es que se pueden tratar las coordenadas “x” e “y” por separado. Lacomponente x de la aceleración es cero y la componente y es constante e igual a –g. Recordemos que por definición g siempre es positiva pero debido al sistema de referencia o coordenadas que usamos, la componente y es negativa.
Teniendo en cuenta los aspectos anteriores fácilmente se puede analizar el movimiento de un proyectil, como una combinación de un movimiento horizontal con velocidad constante“y” un movimiento vertical con aceleración constante.
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
Fig. 2. Montaje experimental para un movimiento de proyectiles.
Realizar el montaje de acuerdo con la figura 2.
Las velocidades son registradas en metros por segundo con el accesori para la medicion de la velocidad y son tomadas en cada lanzamiento. Con ayuda del papel registrador y del metro se puededeterminar los alcances maximos midiendo desde el punto de lanzamiento hasta donde cae el balín, es posible que necesite separar las mesas para algunos lanzamientos, cuide que la parte superios y la mesa estén siempre a la misma altura.
Lance el balín con un ángulo de 45° y con las tres velocidades. Observe la trayectoria seguida por el balín.
Usando la tercera velocidad , realice lanzamientos para6 angulos complementarios comprendidos entre 25° y 70°. En cada caso registre los alcances máximos y las velocidades. Lleve sus datos a una tabla.
RESULTADOS
ϴ(° )
Xmáx.(m)
V(m/s)
20
0.907
3.79
30
1.242
3.56
45
1.536
3.52
60
1.229
3.50
70
0.923
3.50
Tabla 1. Resultados de alcance máximo y velocidad de un movimiento de proyectiles para un balín en la 1 velocidad....
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