ejercicios de física

MOVIMIENTO PARABÓLICO

RESUMEN

En la presente práctica, con el fin de demostrar el movimiento parabólico, se
deja caer una esfera desde una rampla, con el propósito de que esta golpee
sobre una tabla que se ubica variando la altura cada 5cm, con tal propósito
de que la esfera al caer marque sobre el papel blanco ubicado sobre la tabla
unos puntos , los cuales al quedar marcados serviránpara medir la distancia
correspondiente a cada caída de la esfera, finalmente estos datos permitirán
realizar las operaciones fisicomatemáticas requeridas para que seas posible
graficar los datos y demostrar el movimiento parabólico sobre el plano
cartesiano.

INTRODUCCIÓN

Cuando un objeto es lanzado con una velocidad inicial cero y con dirección
arbitraria, este se mueve describiendouna trayectoria curva sobre un plano,
presentando un movimiento parabólico, de este modo con el propósito de
demostrar experimentalmente dicho proceso se llevó a cabo una experiencia,
con la cual se logró entender el papel que cumple la velocidad, distancia y
gravedad, sobre el objeto que es lanzado parabólicamente.

A continuación se presentan los resultados obtenidos durante la experienciaen el laboratorio sobre movimiento parabólico.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL


Por medio de la caída de una esfera sobre una rampa, demostrar su
trayectoria parabólica y la acción del campo gravitacional sobre ella.

ESPECIFICOS



Describir las características del movimiento parabólico que realiza la
esfera.



Demostrar experimentalmente que el movimiento de la esfera esen
dos dimensiones.



Indicar gráficamente los resultados, para verificar su trayectoria
parabólica.



Determinar a partir del papel blanco, las mediciones y ecuaciones
necesarias con tal propósito de realizar un análisis sobre los
diferentes factores que influyen sobre el movimiento parabólico.

MARCO TEÓRICO

¿QUÉ ES EL MOVIMIENTO PARABOLICO?

Se denomina movimientoparabólico al realizado por un objeto cuya
trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de
un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y
que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.

El movimiento parabólico puede ser analizado como la composición de dos
movimientos rectilíneos: un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y unmovimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

El tiro parabólico tiene las siguientes características: Conociendo la velocidad
de salida (inicial), el angulo de inclinación inicial y la diferencia de alturas
(entre salida y llegada) se conocerá toda la trayectoria. Los ángulos de salida
y llegada son iguales. La mayor distancia cubierta (alcance) se logra con
ángulos de salida de 45º.Para lograr la mayor distancia el factor mas
importante es la velocidad. Se puede analizar el movimiento en vertical
independientemente del horizontal.

Supondremos que el proyectil parte del origen con una velocidad V0 que
forma un ángulo θo con la horizontal. Las componentes iniciales de la
velocidad son V0x = Vo cosθ0 ; Voy = V0 senθ0.
Sustituyendo estas expresiones en las ecuacionesanteriores, se obtienen las
ecuaciones cinemáticas del movimiento de un proyectil:







ax = 0
ay = - g
Vx = Vo cosθo
Vy = - gt + Vo senθo
x = Vo cosθo t
y = - ½ g t2 + Vo senθo t

TRAYECTORIA DEL PROYECTIL

De las ecuaciones paramétricas X y Y, eliminemos el tiempo:

Tenemos una ecuación de la forma: y = - ax2+bx , que es la ecuación de una
parábola.

VELOCIDAD DELPROYECTIL EN UN MOMENTO DADO

Por el teorema de Pitágoras, la magnitud es: v = V2x + V2y , y el ángulo
que forma con la horizontal es:

LANZAMIENTO DE UN PROYECTIL CON UN ÁNGULO CUALQUIERA

Desde el punto de vista analítico, se puede asegurar que si un objeto puntual
responde a la ley del movimiento (r = Aot + Bot - Co t2), la trayectoria de
dicho objeto será una parábola. En efecto, si...