Aristoteles

UNIDAD EDUCATIVA MUNICIPAL EXPERIMENTAL “EUGENIO ESPEJO”
Liderazgo y calidad en servicios educativos

Laboratorio De Física Nivel Medio

Nombre: Guido Reyes Curso: 1ro de bachillerato “D” Fecha 2010-02-17

TEMA: Alcance máximo de un proyectil

Nombre de la práctica: Alcance máximo de un proyectil

Objetivos: Mediante la construcción de lanzador de proyectiles demostrar que el máximoalcance de un cuerpo es de 45 grados.

Material Experimental
(Listado de material)

1. Un metro hecho de madera

2. Un graduador grande de madera

3. Un clavo y un martillo

4. Una pistola de balines o jeringuilla

5. Proyectil

6. Codo de madera con bisagras

7. Caja

8. Serrucho

Procedimiento

1. Ponemos un punto señalando los ángulos

2. Hacemos un hueco en cada unodel los grados señalados del graduador.

3. Con a un pedazo de madera le colocamos una bisagra tanto que pueda abrirse y formar línea recta y cerrarse y formar una L.

4. Colocamos nuestro dispositivo de madera en el metro de madera, lo podemos adherir con clavos.

5. Adherimos el graduador exactamente al lado derecho del dispositivo.

6. Sobre el dispositivo clocamos nuestra pistola ocualquier disparador de misiles.

7. Nos aseguramos que todo esté bien adherido y empezamos a disparar misiles desde diferentes ángulos incluyendo el de 45, posteriormente tomamos la medida en la que cae el proyectil en cada prueba.

8. Respondemos el cuestionario

Fundamentación teórica
Movimiento Parabólico
La composición de un movimiento uniforme y otro uniformemente acelerado resultaun movimiento cuya trayectoria es una parábola.
• Un MRU horizontal de velocidad vx constante.
• Un MRUA vertical con velocidad inicial voy hacia arriba.
Este movimiento está estudiado desde la antigüedad. Se recoge en los libros más antiguos de balística para aumentar la precisión en el tiro de un proyectil.
Denominamos proyectil a todo cuerpo que una vez lanzado se mueve solo bajo laaceleración de la gravedad.

1. Disparo de proyectiles.
Consideremos un cañón que dispara un obús desde el suelo (y0=0) con cierto ángulo θ menor de 90º con la horizontal.
Las ecuaciones del movimiento, resultado de la composición de un movimiento uniforme a lo largo del eje X, y de un movimiento uniformemente acelerado a lo largo del eje Y, son las siguientes:

Las ecuaciones paramétricasde la trayectoria son
x=v0•cosθ•t
y=v0•senθ•t-gt2/2
Eliminado el tiempo t, obtenemos la ecuación de la trayectoria (ecuación de una parábola)



1.1. Alcance.
El alcance horizontal de cada uno de los proyectiles se obtiene para y=0.

Su valor máximo se obtiene para un ángulo θ =45º, teniendo el mismo valor para θ =45+a , que para θ =45-a. Por ejemplo, tienen el mismo alcance losproyectiles disparados con ángulos de tiro de 30º y 60º, ya que sen(2•30)=sen(2•60).



Alcance máximo


Ejemplo

Supongamos que un atleta lanza un peso desde una altura h con una velocidad v0, haciendo un ángulo θ con la horizontal.
Si el atleta lanza el peso desde una altura de h=2.1 m y quiere que llegue a una distancia Rm=22 m, el ángulo óptimo de lanzamiento θm valeRm=h•tan(2θm) θm=42.3º
El análisis del lanzamiento del peso es más complicado, ya que la altura h no es independiente del ángulo θ, tal como se aprecia en la figura, sino que h=H+b•senθ, siendo H la altura del hombro y b la longitud del brazo. (Véase De Luca 2005)

Actividades
Se introduce
• La altura h desde la que se dispara el proyectil, actuando en la barra de desplazamiento titulada Altura.• El ángulo de tiro θ, actuando en la barra de desplazamiento titulada Ángulo, o bien, introduciendo el valor del ángulo en el control de edición correspondiente.
• La velocidad de disparo se ha fijado en el valor v0=60 m/s
Se pulsa el botón titulado Empieza
Observamos la trayectoria del proyectil hasta que llega al suelo. En la parte superior del applet, se proporcionan los datos del...