Fisica

Universidad de Puerto Rico
Recinto de Río Piedras
Facultad de Ciencias Naturales
Departamento de Física











Experimento #5: “Proyectiles”












Introducción

En este experimento, se estudiaron las propiedades generales y fundamentales del movimiento de un proyectil en un plano. Eso se hizo mediante la comparación de valores observados y valorescalculados. En el experimento se debía lanzar un proyectil, para observar su trayectoria y anotar las características del movimiento tales como el ángulo de movimiento, la velocidad inicial, el alcance y el tiempo de vuelo.
Proyectil se define como, cualquier objeto lanzado en el espacio por una acción de fuerza con una velocidad inicial que luego sigue su trayectoria determinada por una aceleracióngravitacional y la resistencia del aire.
El objetivo principal de este experimento fue poder identificar las fuerzas que actúan en un proyectil y con esto, determinar los factores principales del movimiento de un proyectil. Entre esos factores están: identificar los movimientos de velocidad constante y aceleración constante, identificar dirección de vectores. Además, identificar puntos tales comotrayectoria, velocidad máxima y mínima. También, determinar velocidad inicial usando photogates, alcance, valores de ángulos, y con esto obtener matemáticamente los valores del tiempo de vuelo del proyectil.
La importancia de los proyectiles está determinada por su aplicación. Su aplicación puede ser utilizada por el empleo militar y policial como un objeto de defensa o para causar algún dañoa distancia. También, tiene aplicaciones civiles, tales como los medios de transportación lo cual son utilizados para transportar a una carga, ya sea una persona u objetos materiales. De igual forma es utilizado por la ciencia, para seguir logrando avances tecnológicos y científicos.


Fundamento Teórico

Se denomina proyectil a cualquier objeto al que se le da una velocidad inicial y acontinuación sigue una trayectoria determinada por la fuerza gravitacional que actúa sobre él y por la resistencia de la atmosfera. El camino seguido por un proyectil se denomina trayectoria. Se aplica el término proyectil por ejemplo a una bala disparada por un arma de fuego, a un cohete después de consumir su combustible, a un objeto lanzado de un avión o en muchas actividades deportivas como elgolf, tenis, futbol, beisbol, atletismo, etc. Los fuegos artificiales y las fuentes de agua, también son considerados proyectiles. El estudio del movimiento de proyectiles se complica, debido a que está influenciado por la resistencia del aire, la rotación de la Tierra, variación en la aceleración de la gravedad, entre otros. Durante el análisis del movimiento de proyectiles se examinantrayectorias cortas para que la fuerza gravitacional se pueda considerar constante en magnitud y dirección. En un sistema idealizado, la única fuerza que actúa sobre el proyectil es su peso considerado constante en magnitud y dirección y en este caso es recomendable referir el movimiento en un sistema de ejes y coordenadas rectangulares. El eje de x horizontal y el eje de y verticalmente hacia arriba. Elcomponente de x de la fuerza que actúa sobre el proyectil es nula y en el eje de y es el peso del proyectil en mg. La componente horizontal de aceleración es nula y la vertical hacia abajo, representa un cuerpo que cae libremente.
La aplicación de los proyectiles pueden ser observados en la rama de investigación en balística, donde las fuerzas armadas logran obtener un gran beneficio sobre eldominio de los proyectiles. Esto funciona para saber de dónde, cómo y cuando fue disparada una bala. También es utilizada la teoría de los proyectiles, como método para mejorar la manera en la cual los rifles y las balas son producidos. He Hemos vitos, como a través de los años esto ha evolucionado. Mientras antes se usaban balas redondas de plomo, ahora los ejércitos usan balas modificadas para...