movimiento rectilineo

Laboratorio de Mecánica. Experimento 7
Versión para el alumno

Movimiento de proyectiles
Objetivo General
El alumno estudiará el movimiento de un proyectil

Objetivos particulares
1. Determinar las componentes horizontal y vertical de la velocidad de un
proyectil en función del tiempo
2. Determinar las componentes horizontal y vertical de la aceleración de un
proyectil en función del tiempo.
3.Determinar las componentes horizontal y vertical de la posición de un proyectil
en función del tiempo

Teoría
Cuando se lanza un objeto en presencia solamente de un campo gravitatorio,
como el de la tierra, se observa que dicho objeto se eleva, alcanza una
determinada altura y cae. Las ecuaciones vectoriales que describen este tipo de
movimientos son:

1G
G
G G
r (t ) = r0 + v0t + at 2
2
G
G G
v (t) = v0 + at
Este movimiento ocurre en un plano y para su estudio se puede descomponer en
un movimiento en la dirección horizontal y otro en la dirección vertical.
En la dirección horizontal, el movimiento es uniforme con velocidad constante y las
ecuaciones que lo describen son:
x(t ) = x0 + v0 x t
v x (t ) = v0 x = cte
donde x0 es la componente horizontal de la posición inicial y v0 x es lacomponente
horizontal del vector velocidad inicial.
En la dirección vertical, el movimiento es uniformemente acelerado, donde la
aceleración es debida al campo gravitatorio. Las ecuaciones que lo describen son:

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1
y (t ) = y0 + v0 y t + at 2
2

v(t ) = v0 y + at
donde es la componente vertical de la posición inicial, v0 y es lacomponente
vertical de la velocidad inicial y a es la componente vertical de la aceleración.

Equipo y materiales
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Registrador de movimiento de proyectiles (placas paralelas)
Generador de chispas (GC) y cables
Un balín de acero de 2.5 cm
Hoja de papel registro
Cinta adhesiva
Regla transparente de 1 mm por división
Un juego de escuadras
Caja de luz

Procedimiento
1. Coloque ypegue la hoja de papel registro en la placa interior del registrador de
proyectiles.
2. Asegúrese que el registrador de proyectiles y la hoja de papel registro se
encuentren completamente vertical.
3. Conecte las salidas del generador de chispas a las placas del registrador de
proyectiles. Peligro: Las chispas son producidas por voltajes muy altos.
Tenga cuidado de no tocar la salida del generador ocualquier parte
metálica del registrador de proyectiles .
4. Seleccione el ángulo de disparo del proyectil (balín).
5. Haga que el balín se mueva por la rampa de disparo y simultáneamente haga
funcionar el generador de chispas.
6. Apague y desconecte el generador de chispas
7. Retire la hoja de papel registro.
8. En el papel registro, seleccione uno de los puntos iniciales e identifíquelo comopunto 0 y considere que en ese punto x0 = y 0 = 0 (origen del sistema de
coordenadas) y al instante correspondiente identifíquelo como t0 = 0,
9. Con respecto al punto seleccionado en el paso anterior, en la misma hoja de
papel registro, mida la posición de los siguientes puntos (x1, y1), (x2, y2), (x3,
y3), etc, los cuales ocurrieron en los instantes de tiempo t1 = (1/60)s, t2 =
(2/60)s, t3 =(3/60)s, etc. Anote dicha información en la tabla I. Una manera
relativamente fácil de determinar las componentes horizontal y vertical de la

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posición es trazando líneas perpendiculares desde cada punto hacia el eje
correspondiente.
10. Utilizando las herramientas computacionales para el laboratorio de Mecánica,
localizadas en ladirección http://www.fisica.uson.mx/mecanica/, seleccione el
applet “estudio de proyectiles”, obtenga las componentes horizontal y vertical
de la velocidad y su incertidumbre para los tiempos t1 = (1/60)s, t2 = (2/60)s, t3
= (3/60)s, etc. y anote dicha información en la tabla II.
11. Con los datos de la tabla II construya las gráficas de las componentes
horizontal y vertical de la velocidad
contra el...