Movimiento Uniformemente Acelerado y Tiro Parabólico. Laboratorio

Movimiento uniformemente acelerado y tiro parabólico.
Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de ingeniería
Departamento de Física
Laboratorio de Física Básica
2011- Edgar Zabala
2011-22868 Wilby Ademir de la Cruz Pérez
2011-23020 Luis Fernando Yoc Ávila
12 de septiembre de 2011
Resumen
Durante el laboratorio se analizó la forma en la que actúa un cuerpo puesto en movimiento enuna determinada distancia; generando a la vez una velocidad, la cual se produce por el tiempo que tarda en recorrer dicha distancia. También se analizó el movimiento parabólico producido por el mismo cuerpo en la misma situación que cae a una cierta altura y velocidad. Para ello fue necesario ver el comportamiento de una esfera en dos sistemas conocidos como el “movimiento uniformementeacelerado” y “lanzamiento de proyectiles” en una cierta altura, descubriendo su recorrido o distancia “L” (datos experimentales) y comparándolos con los datos obtenidos mediante las ecuaciones conocidas para los movimientos mencionados anteriormente. El propósito del experimento y de este informe es determinara que la aceleración en un movimiento es constante cuando no existen otras magnitudes que seopongan al movimiento; como la presión del aire en la caída libre o el rozamiento en el movimiento horizontal.

1. Objetivos
1. Demostrar que con la correcta experimentación y el uso correcto de fórmulas y modelos matemáticos los datos experimentales y teóricos de los distintos tipos de movimientos estudiados sean similares o en caso contrario, justificar las razones.
3. Predecir de maneracorrecta la distancia a la cual caerá la esfera en el movimiento de tiro parabólico.
4. Demostrar que la posición (x) es una función cuadrática con el tiempo (t).
5. Demostrar que la velocidad (v) es una función lineal con el tiempo (t).

2. Marco Teórico
En la Cinemática se utiliza un sistema de coordenadas para describir las trayectorias, denominado sistema de referencia. La velocidad esel ritmo con que cambia la posición un cuerpo. La aceleración es el ritmo con que cambia su velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos principales cantidades que describen cómo cambia su posición en función del tiempo.
La velocidad promedio o media en un intervalo de tiempo, es el cociente entre el espacio recorrido durante el intervalo considerado y la duración de este. El numeradorcorresponde al desplazamiento durante el intervalo y como el desplazamiento es una magnitud vectorial y el tiempo un escalar la velocidad deberá de ser una magnitud vectorial.

(Ec1)

La velocidad instantánea es el límite entre el incremento de desplazamiento y el incremento de tiempo cuando este tiende a ser cero.
Cuando la velocidad de un móvil no permanece constante, sino que varía,decimos que sufre una aceleración. Según su definición la aceleración es la variación de la velocidad de un móvil con respecto al tiempo. Si la aceleración es constante y esta expresa como varia la velocidad con el tiempo, estas son magnitudes proporcionales y en forma de expresión matemática será:

(Ec2)

Si el móvil poseía una velocidad inicial Vo no igual a “0”, habrá que añadírsela a laexpresión anterior teniendo:

(Ec3)

Para calcular el espacio recorrido en el tiempo “t” para este tipo de movimiento se hace la suposición de que el móvil mantiene durante todo el intervalo una velocidad constante igual a la media entonces tenemos:
(Ec4)

Como en este tipo de movimiento la velocidad es proporcional al tiempo y suponiendo que el móvil estaba ya desplazado una distancia Xo noigual a “o”, se puede escribir:

(Ec5)

Se le llama también movimiento de proyectiles, cuando un objeto es lanzado con cierta inclinación respecto a la horizontal y bajo la acción solamente de la fuerza gravitatoria su trayectoria se mantiene en el plano vertical y es parabólico de aquí su nombre, pero si un proyectil es lanzado horizontalmente desde cierta altura inicial, el movimiento es...