Guía

ESCUELA DE FÍSICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
LABORATORIO DE FÍSICA MECÁNICA
PRÁCTICA N° 6

TEMA : MOVIMIENTO PARABÓLICO

OBJETIVO GENERAL
• Conocer y caracterizar el movimiento parabólico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Llevar a cabo el análisis cinemático del movimiento parabólico.
• Determinar la velocidad instantánea con la que se lanza una partícula, la cual describe unmovimiento parabólico.
• Reforzar el concepto de marco de referencia inercial

1. FUNDAMENTO TEÓRICO
El movimiento parabólico ocurre cuando una partícula se desplaza a lo largo de una trayectoria
curvilínea la cual describe una parábola. El lanzamiento de un balón de futbol o el vuelo libre de un
proyectil, son ejemplos de situaciones cotidianas que implican el estudio del movimiento parabólico. Elobjetivo de esta práctica es conocer cómo se caracteriza este tipo de movimiento y determinar la
velocidad instantánea con la que se lanza una esfera desde una rampa, la cual corresponderá a la
velocidad inicial del movimiento parabólico objeto de estudio.
El movimiento parabólico se caracteriza porque se desarrolla en 2 dimensiones, razón por la que a
menudo se estudia en función de sus componentesrectangulares. Al analizar el movimiento parabólico
se puede asumir que se presentaran dos movimientos que ocurren simultáneamente:



Un movimiento horizontal para el cual la componente de la velocidad siempre permanece
constante durante el movimiento y su aceleración será a  0 .
Un movimiento vertical con aceleración constante en donde hay cambios de velocidad iguales
a intervalos de tiempoiguales, con aceleración de magnitud igual a a  g .

En este caso se asume que la resistencia del aire es tan pequeña que puede despreciarse cualquier
efecto sobre el sistema, por tanto la única fuerza que actúa sobre la partícula es su propio peso, el cual
hace que el proyectil tenga una aceleración constante dirigida hacia abajo la cual es igual a la

gravedad en el sitio donde se desarrolla elmovimiento. Para realizar el análisis cinemático debe
definirse:


Marco de referencia inercial: Un marco de referencia se define como un cuerpo respecto al
cual se mide la velocidad y aceleración de la partícula. Para ser considerado inercial el marco
de referencia debe estar fijo, o en su defecto, trasladarse a velocidad constante. De este modo
las mediciones aceleración de una partícula serániguales siempre y cuando se midan respecto
a cualquier marco de referencia inercial.



Sistema de coordenadas: Se utilizan para definir la posición y el sentido de desplazamiento
de la partícula respecto al marco de referencia. Se suele escoger un sistema compuesto por
dos ejes rectangulares x y y para describir el movimiento rectilíneo a lo largo de cada uno de
estos ejes.

En la figura 1 semuestra un diagrama para el análisis general del movimiento parabólico.

Figura 1. Movimiento parabólico [1].
De esta forma las ecuaciones cinemáticas generales son las expresadas en la Tabla 1, donde t es el
tiempo invertido en el movimiento parabólico, también conocido como el tiempo de vuelo.
Adicionalmente, los signos de g , V0 x , V0 y , x 0 y y 0 dependen del sistema coordenado elegido. En elcaso de la Tabla 1 se uso el sistema coordenado mostrado en la Figura 1.
Tabla 1. Ecuaciones cinemáticas generales del movimiento parabólico
MOVIMIENTO PARABÓLICO
MOVIMIENTO HORIZONTAL (Eje x ) MOVIMIENTO VERTICAL (Eje y )
x  V0 x t  x0

(1)

y

1 2
gt  V0 y t  y0
2

V y   g t  V0 y
V y  V0 y  2 g  y  y0 
2

2

(2a)
(2b)
(2c)

2. TRABAJO PRÁCTICO:
En la Figura 2 se esquematiza elmontaje experimental que se usara en la práctica de laboratorio. Esta
consiste en soltar una esfera desde una posición a (sobre la rampa) sin imprimirle ningún impulso y
dejar que la esfera baje por la superficie hasta pasar por la posición b , en la cual se desprende de la
rampa. Notar que a partir de esta posición la esfera comienza a caer libremente, sin embargo como
tiene una velocidad en...