Análisis Físico De Una Catapulta

Análisis físico de una catapulta

Carlos Olea V., Paula Salas S., Marcela San Martín F.

20 de enero de 2012

Resumen: La demostración experimental presentada a continuación ilustra la fuerza que genera una catapulta al lanzar un proyectil, el objetivo se logra mediante la estructura y las características propias de ésta, compuesta por dos resortes y la fuerza que estos logran al sercomprimidos o expandidos. Los factores a analizar son: el torque generado en el brazo de la catapulta, la fuerza ejercida por los resortes, la trayectoria que realiza la masa desde el punto de inicio hasta impactar en el blanco, la velocidad que adquiere la masa y el trabajo realizado por ésta donde utilizaremos su momento de inercia.

Descriptores: experimentos de demostración, fuerza, lanzamiento deproyectiles, torque, trabajo, momentos de inercia, movimiento circular.
Abstract: The demonstration experiment here presented illustrates the force that generates a catapult on having thrown a projectile, the objective is achieved by means of the structure and the own characteristics of this one composed by two springs and the force that these achieve on having been compressed or expanded. Thefactors to analyze are: the torque generated in the arm of the catapult, the force exercised by the springs, the speed that acquires the mass and the work that it makes where we will use its moment of inertia.
Keywords: experiments of demonstration, force, launch of projectiles, torque, work, moments of inertia, circular movement.

1. Introducción.
Una catapulta es un instrumento militarutilizado en la antigüedad para el lanzamiento a distancia de grandes objetos a modo de proyectiles. Fue inventada probablemente por los griegos y posteriormente mejorada por cartagineses y romanos, siendo muy empleada en la Edad Media. De tamaño muy grande y distintos mecanismos físicos de funcionamiento y lanzamiento. Se enfocará en el estudio profundo de los conceptos físicos comprendidos en estesegundo semestre ya vistos, para elaborar el proyecto llamado catapulta, se analizará su energía mecánica, potencial y cinética, también todo lo conocido de movimiento circular, cantidad de movimiento y momento de inercia.
Se construirá una catapulta a escala con un mecanismo físico de tensión que lancé una masa especifica a una distancia y altura dada, con un brazo que permita el giro circular yposea un ángulo de inclinación ideal que aporte al proceso del lanzamiento del proyectil, cabe

destacar que se estudiará la materia correspondiente a choques en el momento de impacto del proyectil en el objetivo, se analizará con la catapulta a escala todo este proceso usando material del marco teórico de Física 1, indudablemente antes de todo se hará un estudio y aprendizaje teórico quepermitirá construir el proyecto con bases solidas y cálculos precisos de los conceptos físicos aplicados, la visión fundamental de este proyecto es que el estudiante y el profesor al momento de leer, ver y escuchar el trabajo presentado sea capaz de entender instantáneamente lo que se quiere dar a conocer.

Para esto se utilizara material de geometría, movimiento parabólico y elementos conocidos paraque sea más fácil de racionalizar y comprender, se mostrarán las fórmulas de cada concepto y se explicará la representación de cada calculo hecho en esta, se utilizará también el concepto de gravedad que influye notablemente en este tipo de lanzamientos debido a que es una fuerza externa que actúa sobre nuestro proyectil, la tensión de nuestro brazo permitirá calcular la aceleración delmovimiento circular y al mismo tiempo la velocidad inicial de la masa; calcularemos la cantidad de movimiento y momento de inercia de este sistema, así podremos lograr satisfactoriamente nuestros objetivos, ya dado a conocer nuestro proyecto y recalcando que lo principal es el concepto físico involucrado en la catapulta ya antes mencionado se ayudara más aun con exactitud utilizando el programa llamado...