informe de proyetiles

Laboratorio Virtual No.2
MOVIMIENTO PARABÓLICO

OBJETIVOS
1. Observar como varía el alcance y la altura máxima con el ángulo de lanzamiento.
2. Comprobar que el alcance de un objeto que lanzado con la misma rapidez y dos ángulos diferentes pero complementarios, es el mismo.
3. Determinar la velocidad inicial de lanzamiento vo y la velocidad final al llegar al suelo.
4. Hallarexperimentalmente la ecuación de la trayectoria de un proyectil lanzado al aire con una cierta rapidez y ángulo de disparo inicial que cae bajo el efecto de la gravedad.
5. Comparar este resultado experimental con el resultado propuesto por el modelo cinemático estudiado en clase.
6. Determinar el alcance de un proyectil como función del ángulo de lanzamiento.
7. Determinación de la altura máximacomo función del ángulo de lanzamiento.
8. Determinación del alcance máximo como función de la velocidad inicial.
9. Calcular, a partir de los datos experimentales, la rapidez inicial del proyectil y el ángulo de disparo.
10. Contribuir al desarrollo de la habilidad en el uso de las técnicas de graficación y linealización que permiten encontrar experimentalmente la ecuación que relaciona: lascoordenadas (X, Y) de la trayectoria del proyectil que se lanza, alcance y ángulo de lanzamiento (R, sen)

TEORÍA

Se le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad.
Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es deaproximadamente 9,8 m/s², es decir que los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo.
En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.

El movimiento de proyectiles es una combinación de dos movimientos rectilíneos perpendiculares entre sí e independientes, donde el movimiento vertical es rectilíneo uniformemente variado y el horizontalrectilíneo uniforme. 2
Se considerará un proyectil disparado en el instante t = 0, con una velocidad inicial vo. (Fig. 1)















El origen del sistema de coordenadas coincide con el punto de lanzamiento del proyectil
Tomando en cuenta que el origen del sistema de coordenadas coincide con el punto de lanzamiento del proyectil, las coordenadas de posición en función deltiempo son:


La altura máxima h como función del ángulo de lanzamiento φ:

y el alcance máximo R:

Cuando el ángulo de lanzamiento es igual a cero, la velocidad inicial es horizontal y se tiene un tiro horizontal. Sobre el objeto actúa la fuerza de gravedad y es acelerado verticalmente hacia abajo, pero la componente horizontal en cualquier punto de su trayectoria es igual a la velocidadinicial.


En la dirección del eje X la aceleración es cero y el movimiento horizontal es un _______________________________ por lo tanto:
(𝟏)
En la dirección vertical (eje Y), para cualquier instante de tiempo, la coordenada y será:
(𝟐)
Para escribir la ecuación (2) se considera la dirección positiva hacia arriba.

Despejando t de (1) y sustituyendo en (2), lavelocidad inicial estará dada por la ecuación:
(𝟑)
Como el movimiento del objeto en la dirección x es rectilíneo uniformemente acelerado, la componente vertical de la velocidad instantánea, 𝑣𝑦 es:
(𝟒)
Si se despeja t de la ecuación (1) y se sustituye en la expresión para 𝑣𝑦 se obtiene:
(𝟓)
La dirección de la velocidad en cualquier instante de tiempo t es:



Laaceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante en la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad y se representa mediante la letra g.

Hemos dicho antes que la aceleración de un cuerpo en caída libre dependía del lugar en el que se encontrara. A la izquierda se tiene algunos valores aproximados de g en diferentes lugares de nuestro Sistema...