5movimeinto parabolico
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS
Laboratorio de Física I
PRACTICA N°5:
MOVIMIENTO DE UN PROYECTIL
E.A.P.: Ingeniería Industrial, Ingeniería Mecánica, Ingeniería de Sistemas
PROFESOR: Flores Santibáñez, Jesús
CURSO: Física I
HORARIO: Lunes 14:00 – 16:00 h
FECHA DE CLASE: 11/05/15
FECHADE ENTREGA: 18/05/15
INTEGRANTES:
14200040
I. OBJETIVOS:
Describir y entender el comportamiento del movimiento de un proyectil.
II. MATERIALES:
Rampa acanalada
Regla de 1 m
Prense
Canica (de vidrio o acero)
Papel bond
Papel carbón
Cinta adhesiva
Plomada
III. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Una de las aplicaciones más interesantes del movimiento curvilíneo bajo aceleración constante es el movimientode proyectiles, en este caso a=g, es la aceleración de la gravedad. Escogiendo el plano X-Y como el plano que contiene el movimiento, de modo que g=-gûy y el origen del sistema de coordenadas coincida con ro.
Entonces de la figura anterior se observa que:
vo = ûxvox + ûyvy
donde las componentes de la velocidad son:
vox = voCos , voy = voSen
Las coordenadas de posición en cualquier instantet>0, son:
x= Voxt, y = yo + voyt – ½ gt2
La ecuación de la trayectoria del proyectil, es:
Tiempo de vuelo (tv)
La máxima altura (H) viene dado por:
El alcance R=OB viene dado por:
Además podemos mencionar que el alcance es máximo cuando =45.
Cuando lanzamos un proyectil desde el borde de una rampa, este se ve obligado a caer por la acción de la gravedad pese a seguir desplazándosehacia delante, hasta tocar el suelo a cierta distancia del borde vertical de la rampa desde donde se lanzó (Figura 1).
En general, un proyectil describe una trayectoria característica llamada parabólica, cuyos parámetros dependen del ángulo de lanzamiento, de la aceleración debida a la gravedad en el lugar de la experiencia y de la velocidad inicial; con la que se lanza. La ecuación de latrayectoria de un proyectil que es lanzado con una velocidad inicial Vo y bajo un ángulo es:
En la ecuación anterior es válida sí:
a) El alcance es suficientemente pequeño como para despreciar la curvatura de la tierra.
b) La altura es suficientemente pequeña como para despreciar la variación de la gravedad con la altura.
c) La velocidad inicial del proyectil es suficientemente pequeña paradespreciar la resistencia del aire.
En el experimento se cumple que =0
Luego
IV. PROCEDIMIENTO
Y
1. Monte el equipo tal y como se muestra en la figura.
2. Coloque el tablero a una altura Y de la rampa. Mida la altura Y con una regla.
3. Coloque en el tablero la hoja de papel carbón sobre la hoja de papel blanco.
4. Escoja un punto de larampa acanalada. La bola se soltara desde ese punto. Este punto deberá ser el mismo para todos los lanzamientos.
5. Suelte la bola de la rampa acanalada. El impacto de esta dejará una marca sobre el papel blanco. Repita este paso 5 veces.
6. Mida a partir de la plomada la distancia X1 del primer impacto, luego la distancia X2 del segundo impacto, etc. Tome el valor promedio de las coordenadas Xde estos puntos.
7. Coloque el tablero a otra distancia Y de la rampa acanalada y repita los pasos (5) y (6).
8. Repita el paso (7) cinco veces y complete la Tabla 1.
TABLA Nº01
Y(cm)
x1
x2
x3
x4
x5
30
28,2
28,1
28,4
28,5
28,3
28.30
800.89
40
32,0
31,9
32,5
32,1
32,3
32.16
1034.27
50
35,2
35,3
35,1
34,3
35,6
35.10
1232.01
60
37,0
37,3
37,4
37,9
38,0
37.52
1407.75
70
39,9
40,4
41,5
40,5
41,040.66
1653.24
V. CUESTIONARIO
1. Utilice los datos de la Tabla 1, grafique Y vs X.
2. Utilice los datos de la Tabla 1, grafique Y vs X2.
3. Considerando que la aceleración de la gravedad en lima tiene un valor promedio de 9,78 m/s2, determine la rapidez de la velocidad Vo con la cual la bola pasa por el origen de coordenadas.
Hallando Vo:
Para Y=0.30:
Para Y=0.40:
Para...
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