Proyectiles

Universidad Autónoma de Occidente Facultad de Ciencias Básicas Departamento de Física

Movimiento de proyectiles

Objetivo
El propósito de este experimento es predecir y verificar el alcance de una bola lanzada oblicuamente. Para esto es necesario determinar inicialmente la rapidez de salida de la bola disparándola horizontalmente y midiendo su alcance y la altura del punto de lanzamiento.Motivación
Extenderemos nuestro estudio de la cinemática al movimiento en dos dimensiones. Esto nos permitirá considerar un número más amplio de fenómenos físicos que suceden en la vida diaria. Cuando el movimiento de un punto se limita a una recta, su vector de posición r, su vector de velocidad v y su vector de aceleración a están completamente descritos por los escalares x, v y a,respectivamente; conocemos las direcciones de esos vectores porque son paralelos a la línea recta. Pero si un punto describe una trayectoria curvilínea, debemos especificar tanto las magnitudes como las direcciones de esos vectores, y requerimos un sistema coordenado para expresarlos en términos de sus componentes. Uno de los tipos de movimiento curvilíneo posibles, y de gran interés ya que es descrito poruna muy amplia variedad de sistemas es el movimiento de proyectiles. Un proyectil es un objeto que al ser puesto en movimiento sigue una trayectoria determinada solamente por la influencia de la gravedad. Para su estudio nuestro modelo considerará las siguientes suposiciones: 1. 2. 3. La aceleración en caída libre g es constante durante el movimiento y está dirigida verticalmente hacia abajo. Laresistencia del aire es despreciable. Se ignora la rotación de la Tierra.

Con ellas, puede demostrarse que el recorrido del proyectil, es decir su trayectoria, es siempre una parábola.

Equipo
      Interfaz ScienceWorkshop 750 Dispositivo lanzador + accesorios Soporte del lanzador Metro Papel blanco y papel carbón Pasta limpiatipos       Plomada Pinza de mesa Cinta de enmascararBarra de acero de 50 cm Soporte para fotopuertas 2 fotopuertas

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Configuración del equipo
1. Fije el soporte del lanzador al soporte conformado por la pinza y la barra (Figura 1).

Figura 1.

2.

Instale el lanzador en el soporte (Figura 2).

Figura 2.

3.

Atornille lasfotopuertas en el soporte correspondiente. Luego, sujete este soporte al riel inferior del lanzador (Figura 3).

Figura 3.

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4. 5. 6. 7. 8.

Conecte las fotopuertas a la interfaz ScienceWorkshop 750. Encienda la interfaz e inicie el programa DataStudio. Configure las fotopuertas haciendo clic sobrelos conectores utilizados y seleccionándolas de la lista de sensores digitales disponibles. Para cada fotopuerta deshabilite todas las medidas excepto la de Velocidad entre cualquier puerta. Seleccione un Medidor digital de la ventana Pantallas situada en la parte inferior izquierda de DataStudio (Figura 4).

Figura 4.

Disparo horizontal
1. 2. Ajuste el ángulo del lanzador a cero gradospara realizar un disparo horizontal. Use una plomada para encontrar el punto en el piso que está justo debajo de la posición de lanzamiento de la bola (identificada a un costado del lanzador). Marque este punto usando un pequeño trozo de pasta limpiatipos (Figura 5).

Figura 5.

3.

Ajuste y mida la altura desde el piso hasta el punto de lanzamiento. Consigne este dato en la Tabla 1. 32/20/2009

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4.

Con ayuda de la pequeña barra plástica de empuje (Figura 6), introduzca suavemente la bola en el lanzador hasta uno de los niveles de compresión (acordado con su instructor).

Figura 6.

5. 6. 7.

Realice uno o dos disparos de prueba para determinar el alcance aproximado de la bola....