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MOVIMIENTO PARABOLICO DE UN PROYECTIL



I. OBJETIVOS

Comprobar las ecuaciones correspondientes al movimiento de un proyectil.
Determinar la relación entre ángulo de disparo y alcance máximo.
Determinar la velocidad de lanzamiento. El alcance máximo horizontal y el tiempo de vuelo.


II. FUNDAMENTO TEORICO:

Como la única fuerza que actúa sobre el proyectil es su propio peso, lasegunda ley de Newton en forma de componentes rectangulares, indica que la componente horizontal de la aceleración es nula, y la vertical está dirigida hacia abajo y es igual a la de la caída libre, entonces:

;




Se concluye que el movimiento puede definirse como una combinación de movimiento horizontal a velocidad constante y movimiento vertical uniformemente acelerado.

II.1.Movimiento de un proyectil:

En este caso se lanza un objeto con cierto ángulo de elevación respecto a un plano horizontal de su referencia. La velocidad es el punto de origen donde se inicia su recorrido está representado por un vector (velocidad inicial).

Cuando un proyectil se dispara desde el piso cuya velocidad inicial forma un ángulo Ѳ con el eje X positivo.g

y= SENѲ
Vo
Vx
Vy V
H
R
x=COSѲ



Las ecuacionesque describen son:

Posición:

;

Velocidad:



Tiempo total de vuelo:



Altura máxima


Alcance horizontal máximo:



Ecuación de la trayectoria:





III. INSTRUMENTOS DE LABORATORIO

Una computadora
Programa Data Studio instalado
Interface Science Worshop
Sistema lanzador de proyectiles (ME-6831)
Accesorio paratiempo de vuelo(ME-6810)
Adaptador para fotopuerta(ME-6821)
Esferas de acero y plástico
Papel carbón, papel bond
Soporte con pinzas, cinta métrica 2m





IV. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES

a) Verificar la conexión e instalación de la interfase.
b) Ingresar al programa Data Studio y seleccionar crear experimento.
c) Seleccionar el accesorio para tiempo de vuelo y fotopuerta, de la listade sensores y efectuar la conexión usando los cables para trasmisión de datos, de acuerdo a lo indicado por Data Studio.
d) Efectúe la configuración del temporizador, para la fotopuerta y el accesorio para el tiempo de vuelo, tal como se aprecia en la figura



 
e) Adicione un medidor digital a los datos recogidos por el temporizador, en el se registrara el tiempo de vuelo.
f) Coloque lafotopuerta en el adaptador y luego en la boca del lanzador de proyectiles
g) Efectúe el montaje de dispositivos y accesorios tal como se muestra en la figura.


Primera actividad (determinación de la velocidad inicial)

1. Verifique la elevación angular del tubo lanzador.
2. Inserte con ayuda del tubo atacador la esfera de plástico, en la primera o segunda posición de compresión del resortesegún sea el caso.
3. Verificar la puntería, esta debe coincidir con la dirección del accesorio para tiempo de vuelo.
4. Pulsar el botón inicio.
5. Tirar suavemente del cable que activa el disparador.
6. Verificar el punto de alcance máximo correspondiente; de ser necesario ajuste la distancia de ubicación del accesorio para tiempo de vuelo.
7. Anote el valor de ubicación del accesorio paratiempo de vuelo.
8. Varíe la posición angular aumentados cinco grados cada vez.
9. Repita los procedimientos desde (a) hasta (g), para las medidas angulares mostradas en las tablas (1)y(2) usando la esfera de plástico.


Se registraron los siguientes datos:


Angulo de tiro (Rad)
Alcance máximo promedio(m)
Tiempo de vuelo promedio(s)
Velocidad Inicial (m/s)
0.087 (5)
0.38
0.0993...