Lab alcance de un proyectil

ALCANCE DE UN PROYECTIL

C. Ariza, S. Fernández, Y. Casas, H. Blanco
Universidad del Atlántico
Facultad de Ingenierías

VIERNES 10 SEPTIEMBRE

Resumen.

El presente informe enmarca una experiencia donde a través de una rampa y un balín se logrará determinar el alcance de un proyectil. Esta rampa inclinada se torna horizontal en su extremo más bajo lo que permite que el balín salgadisparado con una velocidad horizontal, así cuando el balín es liberado por la rampa este describe una trayectoria parabólica, haciendo que el balín alcance el suelo a una distancia x del punto desde donde abandona la rampa. Sin embargo, debido a diferentes factores el alcance varia entre lanzamientos, por ello se realizaron 40 lanzamientos con los cuales, a través de un análisis estadístico, eraposible predecir donde caería la esfera en un próximo lanzamiento.

Introducción.

Cuando se describe el movimiento de un cuerpo que cae, es imposible saber con exactitud su próxima posición debido a fluctuaciones, vibraciones e irregularidades que lo rodean, esto se conoce como error aleatorio; este no se puede eliminar ya que no se pueden determinar sus causas, es allí donde se usa el tratamientoestadístico o análisis estadístico. Este ultimo permite reducir los errores aleatorios usando una variedad de cálculos, promedios y sumatorias que utilizan una serie de N mediciones (generalmente mayor que 10) que permiten establecer una probabilidad. Es por ello que los objetivos generales de la experiencia son:

✓ Determinar el alcance de un proyectil estadísticamente.
✓ Distribuirlos datos, calcular su valor medio, su desviación estándar y utilizar un histograma para representar las diferentes mediciones.
Así mismo se pueden nombrar los objetivos específicos, como:

✓ Hallar y aplicar los diferentes tipos de análisis estadístico.
✓ Determinar el error aleatorio.
✓ De que depende el número de distribuciones y que importancia juegan para realizar el análisisestadístico.

Discusión Teórica.

La trayectoria balística es la trayectoria de vuelo que sigue un proyectil sometido únicamente a su propia inercia y a las fuerzas inherentes al medio en el que se desplaza, principalmente la fuerza gravitatoria. En esta experiencia se busca demostrar la posibilidad de saber el alcance de un proyectil utilizando un balín y una rampa.
Sin embargo al realizar40 lanzamientos, solo se obtendrán medidas que serán evaluadas a través del
- Valor promedio (también es conocido como media aritmética, nos permite obtener el valor probable).
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- La desviación de la media (es el alejamiento de una lectura dada de la media aritmética del grupo de lecturas, el valor de las desviaciones de la media puede tener valores tanto positivos como negativos y que lasuma algebraica de todas las desviaciones debe ser cero).
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- La desviación estándar (es la dispersión de un conjunto de medidas, es decir cuando el conjunto de medidas se aleja o se concentra mucho del promedio, siendo poco precisas).
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La desviación estándar, sin embargo, tiene la ventaja de tener las mismas unidades de la variable haciendo fácil la comparación de magnitudes; ademásposee una incertidumbre estándar de la media, que permite mantener un margen de error y reducirlo, lo que para esta experiencia se necesitará para hallar el alcance final del balín.

Método Experimental.

❖ Materiales

- Rampa - Balín - Cinta métrica - Papel periódico
- Plomada - Papel carbón

❖ Procedimiento

1. Montar la rampa de acuerdo a la figura.
2. Con la plomadaproyectar el punto de salida del balín (ө) sobre el piso o el papel.
3. Determinar aproximadamente el alcance de balín y ubicar el papel carbón.
4. Realizar los 40 lanzamientos y enumerarlos o marcarlos.
5. Medir la distancia desde el punto de salida (ө) a los alcances respectivos.
6. Registrar los datos en una tabla y realizar histogramas.
7. Hallar valores medios, desviación estándar y...