Fisica

Consideraciones preliminares: Análisis de la conservación de la energía:

Con el fin de realizar los lanzamientos construimos una catapulta (Fig. 1), que analizaremos en forma idealizada. Susdimensiones son:

- Altura de la base al eje ( a ): 23.50 0.05 cm.
- Longitud del brazo mas chico ( b ): 8.50 0.05 cm.
- Longitud del brazo mas largo ( c ): 28.20 0.05 cm.
- Maza del brazocompleto ( m ): 2.65 0.05 g.
- Maza del contrapeso ( M ): 21.42 0.05 g.
- Maza del proyectil ( m ): 0.41 0.05 g



Figuras 1A y 1B: Dos vistas de la catapulta construida a escala ylas referencias de sus dimensiones (1A)

En la Fig. 2 vemos la catapulta previa al disparo, M es la masa del contrapeso, que está contenido en una canasta movible en el extremo del brazo de máscorta longitud. En el final del brazo más largo, se encuentra el proyectil, de masa m, y se tuerce el brazo de manera que este sea despedido con ángulo de 45º para maximizar el alcance. Se deja elcontrapeso libre de caer, y el brazo más largo arroja el proyectil con ese ángulo. La posición de la catapulta al momento del lanzamiento se ve en la Fig. 3, donde se pude ver claramente que el proyectilsale despedido cuando el brazo queda a 90º del suelo, esta es la forma de conseguir una trayectoria óptima. En la práctica conseguimos evitar la oscilación del brazo con un tope cuando este se encuentraperpendicular al suelo.


posición inicial de la catapulta. m es la masa






Figura 3: Diagrama esquemático de la posición de lanzamiento de la catapulta. V y v son lasvelocidades de M y m respectivamente al momento del lanzamiento. El proyectil sale despedido con un ángulo de 45º.








Figura 4: Ampliación de la porción superior del brazo almomento del
lanzamiento. El proyectil sale despedido con un ángulo de 45º

Como el proceso empieza con el proyectil de masa m que se desea arrojar en el suelo en reposo, la energía total del...