Movimiento en dos dimenciones

Práctica de Laboratorio MOVIMIENTO PARABÓLICO
Facultad de Ingeniería Departamento Ciencias Naturales y Matemáticas Área de Física / Cinemática y Dinámica

Autor

Luís Alfredo Rodríguez Saucedo

Correo lurodrig@puj.edu.co

1. OBJETIVOS GENERALES: 1.1 Que el estudiante se familiarice con algunas técnicas experimentales de la física y de la ingeniería. 1.2 Verificar experimentalmentealgunas de las predicciones de los modelos, leyes y teorías estudiados en clase.

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 2.1 Un propósito de esta práctica es hallar experimentalmente 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. 2.2 Comparar este resultado experimental con el resultado propuesto por el modelocinemático estudiado en clase. 2.2 También se pretende desarrollar habilidad en el uso de las técnicas de graficación y linealización que permiten encontrar experimentalmente la ecuación que relaciona dos variables. En este caso las coordenadas (X, Y) de la trayectoria del proyectil que se lanza.

3. CONCEPTOS A AFIANZAR: 3.1 Descripción de un movimiento bidimensional. 3.2 Ecuación cartesiana dela trayectoria. 3.3 Gráficas y linealización de gráficas. 3.4 Estimación de errores e incertidumbres.

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4. TÉCNICAS EXPERIMENTALES: 4.1 Verificación del montaje experimental y toma de datos experimentales. 4.2 Procesamiento de la información obtenida para la obtención de los datos experimentales. 4.3 Determinación de las variables de interés y realización de gráficas para comprobar lacorrespondencia con el modelo teórico bajo estudio. 4.4 Estimación de las componentes de incertidumbre asociadas a las variables de influencia. 4.5 Obtención experimental de la relación entre dos variables (X y Y) mediante la linealización de gráficas. 4.6 Estimación y cálculo de componentes de incertidumbre por métodos no estadísticos.

5. EQUIPO REQUERIDO: 5.1 Montaje sobre madera de una pistaacondicionada para el estudio del movimiento parabólico. 5.2 Balín de acero. 5.3 Plomada. 5.4 Cintas de papel blanco y de papel carbón. 5.5 Regla graduada en milímetros. 6. PROCEDIMIENTO: Es nuestro objetivo en esta práctica determinar la ecuación de la trayectoria Y = f(X) que sigue la partícula una vez abandona la pista de aluminio (con rapidez y ángulo de disparo fijos), cayendo bajo la influenciade la aceleración de la gravedad (g = 9,77 ± 0,10 m/s2). Para ello vamos a soltar el balín desde el extremo superior de la pista de aluminio (cuidando de guardar las mismas condiciones para cada tiro), según se describe abajo: 6.1 Se soltará el balín dejándolo rodar por la pista de aluminio (Figura 1) y golpeará contra una regla de aluminio vertical que puede atornillarse a diferentes distanciasX del punto de lanzamiento (Nota: use la plomada para verificar si la regla de aluminio está en posición vertical, si no lo está, nivele el conjunto usando los tornillos laterales del

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soporte de madera). Para registrar el impacto del balín, se pegará la cinta de papel blanco sobre la regla de aluminio y, sobre ésta, la cinta de papel carbón. Pegue la cinta de papel sobre la regla dealuminio. Coloque el papel carbón pero sólo pegue la parte superior (así podrá levantarlo en cualquier momento para observar como progresa el experimento).

Regla de aluminio

+X Y X

+Y

Figura 1

6.2 Coloque la regla de aluminio en el primer par de agujeros, en la posición más cercana al extremo inferior de la pista. Deje rodar el balín varias veces (por ejemplo 10) desde el mismo sitio enla parte más alta del carril. Para asegurar esto, coloque algún objeto plano y duro (por ejemplo una credencial, una escuadra o regla pequeña) contra el extremo superior de la pista o carril, presione el balín suavemente contra este objeto y suéltelo. Procure no aplicar fuerzas que deformen el carril (¿por qué?). 6.3 Mueva la regla de aluminio a cada uno de los valores siguientes de X y repita...