Movimiento de proyectiles

Laboratorio de dinámica Práctica # 2

UNIVERSIDAD AUTONÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
CENTRO DE INEGENIERÍA Y TECNOLOGÍA VALLE LAS PALMAS
CARLOS ARMANDO MARTÍN DEL CAMPO CABRERA
ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL MOVIMIENTO DE PROYECTILES
El estudio del movimiento de proyectiles es muy común, también es un clásico de la dinámica en dos dimensiones. Un proyectil es cualquier objeto que se lanza oproyecta, y continúa en movimiento por inercia propia, el análisis más frecuente es en cual la única fuerza que actúa sobre el cuerpo es la aceleración de la gravedad [1], los cuerpos que están sometidos a ésta, siguen una trayectoria curva llamada parábola, de la cuál se pueden extraer datos útiles.
También se puede extrapolar información sobre las causas del movimiento si se conoce la masa delproyectil. Antes de que existieran medidores precisos de tiempo, ya se conocía lo suficiente del movimiento en caída libre, sin embargo, el pequeño margen de error que ocurría en las mediciones terrestres, se volvía considerable en otro tipo de estimaciones.

INTRODUCCIÓN:

Un proyectil es todo cuerpo que se lanza o proyecta por medio de alguna fuerza y continúa en movimiento por inercia propia,y en cual, la única fuerza a la que está sometido es la aceleración gravitatoria [1]. Antes de que Galileo Galilei las denominara así, el hombre ya conocía las trayectorias parabólicas. Sin embargo fue él quién ofreció una descripción moderna y cualitativa del movimiento de proyectiles, dando bases para su conocimiento y demostró que la trayectoria de cualquier proyectil es parabólica [1].
Poreso Galileo es la principal referencia en los principios del estudio de la geometría del movimiento parabólico. Basándose en esto, Isaac Newton realizó aportaciones esenciales al análisis de la cinética, deduciendo datos sobre las fuerzas que causaron el movimiento, a partir de las propiedades geométricas de la trayectoria.[3]
Pero tanto Galileo como Newton tenían una limitante en susexperimentaciones, porque no contaban con instrumentos cronométricos precisos. Aunque utilizando técnicas y herramientas rudimentarias para estudiar el movimiento de proyectiles, se pueden hacer notables aproximaciones a lo que teóricamente debiera suceder, el pequeño margen de error que ocurre en los ensayos de este tipo, para estimaciones de mayor magnitud, como el movimiento planetario, no se puededespreciar tan fácil sin afectar considerablemente el resultado final. La incertidumbre que está adherida a las mediciones basadas en los sentidos, como el oído o el tacto, imprime variaciones importantes en los resultados experimentales.
Otro elemento importante de los experimentos con proyectiles, es que en los análisis teóricos se idealiza el problema, haciendo despreciable la resistencia del aire, ymanejando todo cuerpo como partícula, estas cláusulas son importantes en los ensayos.


EXPERIMENTO

El objetivo del experimento es demostrar las propiedades del tiro parabólico y medir la fuerza con la que fue lanzada la moneda. A la vez observar las variaciones ocasionadas por la intervención de factores como la resistencia del aire, el error humano de medición y la fuerza variable quecausó el movimiento.
Para llevar a cabo el experimento fueron necesarios: una moneda de cinco pesos, de un peso aproximado de 7 gramos:

Fig. 1: Moneda de 5 pesos
Una catapulta hecha con una trampa de rata, el brazo de 19cm de longitud que tiene una elevación de =33.5, con respecto a la horizontal.
Fig.2: Catapulta hecha con una trampa de ratas y base de madera

Un cronómetro, unacinta métrica y tres personas.

Fig.3: Cronómetros y cinta métrica

El equipo se trasladó hacia un área ubicada al aire libre. Una persona estaría operando la catapulta, los otros dos; el primero estaría en la misma ubicación del operador, y el segundo se ubicaría en el punto de impacto promedio del proyectil, aproximadamente seis metros, ambos equipados con un cronómetro.
El experimento...