Laboratorio N 04 De Fisica I




I. OBJETIVOS.

1.1 Determinar la velocidad inicial de una bola lanzada horizontalmente.
1.2 Predecir y verificar el alcance de una bola lanzada con un ángulo de inclinación sobre la horizontal.

II. MATERIAL A UTILIZAR.

2.1.Un lanzador de proyectiles. 2.2.Una bola plástica.
2.3. Una plomada.
2.4. Una regla graduada en milímetros. 2.5.Papel carbón.
2.6.Hoja de papel blanco

III. MARCO TÉORICOY CONCEPTUAL.

Para predecir donde una bola llega al piso cuando es lanzada desde una mesa a algún ángulo sobre la horizontal, es necesario en primer lugar determinar la velocidad inicial de la bola. Esta velocidad inicial podría ser determinada mediante el lanzamiento horizontal de la bola desde una mesa y la posterior mediación de las distancias horizontal y vertical a lo largo de la cual labola viaja. Conocida la velocidad inicial, esta puede utilizarse para calcular el dónde cae la bola en el piso cuando es lanzada con cierto ángulo respecto a la horizontal

3.1. Velocidad Inicial Horizontal.

Para una bola lanzada horizontalmente desde una mesa con una velocidad inicial, v0, la distancia horizontal que viaja la bola está dada por la ecuación.
x v0.t …(1)

Donde: t es el tiempo quela bola permanece en el aire, siempre y cuando se desprecie la fricción del aire.

La distancia vertical que la bola desciende en el tiempo t, ésta dado por
y 1 g.t 2 …(2)
2

La velocidad inicial de la bola puede determinarse mediante mediciones de las distancias x e y. el tiempo de vuelo se determina usando la ecuación.
t  2 y …(3)
g
Conocido el tiempo de vuelo, la velocidad inicial puede serencontrado usando la ecuación.
v x …(4)
0 t

3.2. Velocidad inicial de un proyectil lanzado bajo un ángulo.

Para determinar el alcance, x, de una bola lanzada con una velocidad inicial que forma un ángulo Ө, con la horizontal, primero se determina el tiempo de vuelo utilizando la ecuación para el movimiento vertical.
y y0
 v0
sen.t 1 g.t 2 …(5)
2

Donde: y0, es la altura de la bola ey, es la posición de la bola cuando ésta golpea el piso. Es decir, el tiempo está dado por.
t v0
sen 
v0
sen2 2g.y y 
g

…(6)

El alcance horizontal (rango) se obtiene reemplazando la ec. (5) en la ecuación
x v0 cos.t ; es decir.
x v0 cos
g
v0 sen 
v0 sen 
2gy y0 …(7)

IV. METODOLOGIA.

4.1. Para determinar la velocidad inicial de la bola.

a) Se dispuso elequipo como se muestra en la figura, colocando el lanzador de proyectiles rígidamente en la mesa mediante la prensa y en el borde de la mesa.
b) Se ajustó el ángulo del lanzador de proyectiles a cero grados de tal forma que el lanzamiento de la bola sea horizontal.
c) Colocamos la bola plástica dentro del lanzador de proyectiles y con una varilla introducimos hasta la posición “rango medio”. Jalamosel gancho para disparar la bola y localizar donde golpea en el piso. Posteriormente se cubrió el piso con el papel blanco con una hoja de papel carbón. Cuando la bola golpee el piso, ella dejará una marca en el papel blanco.
d) Disparamos alrededor de diez lanzamientos.
e) Se midió por tres veces la distancia vertical h, desde el centro de la boca del tubo donde la bola abandona el lanzador deproyectiles hasta el piso. Registramos esta altura en la tabla I.
f) Disponiendo de una plomada encontramos el punto sobre el piso que está directamente debajo del punto de lanzamiento de la bola. Medimos por tres veces la distancia horizontal, R, a lo largo del piso desde el punto donde cayó la plomada hasta el borde del papel blanco. Se registró este valor en la tabla I.
g) Luego medimos ladistancia desde le borde del papel a cada una de las diez marcas y registramos estas distancias en la tabla I.
h) Se determinó el promedio de las tres distancias y la registramos en la tabla I.
i) Utilizando la distancia vertical y la ec. (3), determinamos el tiempo de vuelo de la bola. Registramos este valor en la tabla I.

t  0.48547s.


t  0.48526s.


t  0.48547s.


j) Utilizando el...