Quimica

MOVIMENTO DE PROYECTILES
1. Objetivo
2.1 Objetivo general
* El objetivo del presente informe es determinar el alcance experimental de un proyectil.
2.2 Objetivo especifico
* Determinar experimentalmente la velocidad de un proyectil a través de un lanzamiento horizontal.
* Predecir el alcance horizontal de un disparo efectuado: a) bajo un cierto ángulo sobre unterreno horizontal. b) desde una altura bajo un cierto ángulo
* Estudiar la dependencia entre el alcance horizontal y el ángulo el disparo.
2. Fundamento teórico
Cuando un objeto es lanzado al aire, éste sufre una aceleración debida al efecto del campo gravitacional. El movimiento más sencillo de éste tipo es la caída libre; pero cuando un cuerpo, además de desplazarse verticalmente, sedesplaza horizontalmente, se dice que tiene un movimiento de proyectil, también conocido como movimiento parabólico, que es un caso más general de un cuerpo que se lanza libremente al campo gravitacional, y se trata de un movimiento bidimensional.
Un objeto que se lanza al espacio sin fuerza de propulsión propia recibe el nombre de proyectil*. En éste movimiento, se desprecia el efecto de la resistenciadel aire; entonces, el único efecto que un proyectil sufre en su movimiento es su peso, lo que le produce una aceleración constante igual al valor de la gravedad.
FIG. 1

* En la siguiente figura se puede ver la trayectoria de un proyectil dado un grado, con su respectiva velocidad y la distancia máxima que alcanzara el proyectil.
Si la aceleración la definimos como una cantidad vectorial,entonces debería tener componentes en x e y. Pero para el caso, la única aceleración existente en el movimiento es la de la gravedad; como no existe ningún efecto en el movimiento horizontal del proyectil, la aceleración no tiene componente en x, y se limita entonces a ser un vector con dirección en el eje y.
Con lo anterior no quiere decir que la componente en x de la velocidad sea igual a cero(recordando que la velocidad es un vector).
Al analizar el movimiento en el eje x, la aceleración es igual a cero, entonces no existe cambio de la velocidad en el tiempo; por lo tanto, en el eje x se da un movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.). Cuando el movimiento del proyectil es completo, es decir, se forma la parábola como se muestra en la figura anterior, el desplazamiento máximo en x(Xmax) se le conoce como el alcance horizontal del movimiento.
En cambio, en el eje y, se tiene una aceleración constante, igual al valor de la gravedad. Como la aceleración es constante, en el eje y se tiene un movimiento igual a una caída libre de un cuerpo. Cuando el movimiento del proyectil forma la parábola que se muestra en la figura anterior, el desplazamiento máximo en y (Ymax) se conocecomo la altura máxima del movimiento. Si el movimiento es completo (forma la parábola completa), la altura máxima se da justamente en la mitad del tiempo en el que se llega al alcance horizontal; es decir, a la mitad del tiempo del movimiento completo.
La forma más sencilla de resolver problemas que involucran éste tipo de movimiento es analizar el movimiento en cada eje, encontrando lascomponentes de la velocidad en cada eje y sus desplazamientos. Las fórmulas que se utilizan son las mismas deducidas para el M.R.U. y la caída libre.
3. Procedimiento
a) Parte A, Determinar la velocidad inicial de un proyectil.
Se introdujo el proyectil e el lanzador de proyectiles, se disparo y se ubico el punto de impacto en el piso, para esto se coloco en el piso un papel blanco y encima unpapel carbónico, así cuando el proyectil hizo el impacto se marco un punto en el papel. Se efectuaron 5 disparos, después se midieron las distancias desde el P1 sobre el piso hasta el punto de impacto. Se sacaron los promedios de las distancias medidas. Con la distancia vertical y el promedio de distancias se calculo el tiempo de vuelo con su respectivo error y la velocidad inicial del disparo,...