movimiento parabolico
1. OBJETIVOS
Determinar experimentalmente la velocidad de un proyectil a través de un lanzamiento horizontal.
Predecir el alcance horizontal de un disparo efectuado: a) bajo un cierto ángulo sobre un terreno horizontal, b) desde una altura bajo un cierto ángulo.
Estudiar la dependencia entre el alcance horizontal y el ángulo de disparo.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1MOVIMIENTO PARABÓLICO
Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.
Fig. A Movimiento parabólico.
Puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos:un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.
2.2 TIPOS DE MOVIMIENTO PARABOLICO
El movimiento a media parábola (lanzamiento horizontal): se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre.
El movimiento parabólico completo: se puede considerar como la composición de un avancehorizontal rectilíneo uniformemente acelerado hacia abajo (MRUA) por acción de la gravedad.
2.3 ECUACIONES DEL MOVIMIENTO PARABOLICO
Fig 1 GRAFICA DEL MOVIMIENTO PARABÓLICO
En la figura 1 se muestra la gráfica del movimiento parabólico y describe todos componentes característicos de este movimiento que nos ayudará la demostración de las ecuaciones que se utilizarán en la práctica..
Donde :Vo = Velocidad inicial o de disparo.
Vx = Velocidad horizontal (constante).
Voy = Velocidad inicial en el eje “y”.
θ . = Angulo de disparo.
xmax = Alcance máximo horizontal.
ymax = Altura máxima alcanzada.
Descomposición de la velocidad inicial:
(1)
(2)
Ecuaciones del movimiento parabólico:
Eje “x”: (3)
Eje “y”: (4)
(5)
(6)
3.PROCEDIMIENTO
3.1 ESQUEMA DEL EXPERIMENTO
PARTE A) MOVIMIENTO SEMI-PARABÓLICO (DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD INICIAL)
Fig. 2 Esquema experimental del movimiento semi-parabólico
El sistema que se armó consistió en sujetar a la meza el lanzador de proyectiles ajustando el ángulo con ayuda de una plomada y colocando en el piso papel carbónico para poder medir el alcance del proyectil.
PARTE B)MOVIMIENTO PARABÓLICO COMPLETO
Fig. 3 Esquema experimental del movimiento parabólico
De la misma manera se sujeta el lanzador de proyectiles en una meza y se une a esta otra para que el movimiento del proyectil sea una parábola; se coloca también papel carbónico para medir el alcance horizontal.
PARTE C) DISPARO EFECTUADO BAJO UN CIERTO ÁNGULO DESDE UNA ALTURA
Fig. 4 Esquema experimental delmovimiento parabólico bajo cierto ángulo.
El lanzador de proyectiles está sujeta a una meza con un ángulo de inclinación inicial que se colocó con ayuda de una plomada; colocando en el piso papel carbónico para medir su alcance máximo.
3.2 PROCEDIMIENTO REALIZADO
PARTE A) MOVIMIENTO SEMIPARABÓLICO (DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD INICIAL)
Después de que se armó el sistema de la figura 2, seintrodujo el proyectil en el lanzador y se ubicó el papel carbónico a una cierta distancia probando que el proyectil choque el papel. Una vez listo el proyectil se disparó unas siete veces y se anotó los valores de las distancias alcanzadas por el proyectil.
PARTE B) MOVIMIENTO PARABÓLICO COMPLETO
Una vez armada el sistema para esta parte (ver figura 3), se ajustó el ángulo de inclinacióninicialmente a 20°, se disparó el proyectil y se midió el impacto con el papel carbónico para el primer lanzamiento; se repitió cuatro lanzamientos para ese ángulo. Se realizó el mismo procedimiento para un rango de 20° a 75° determinando el alcance máximo para cada ángulo.
PARTE C) DISPARO EFECTUADO BAJO UN CIERTO ÁNGULO DESDE UNA ALTURA
De la misma manera se armó el sistema de la figura 4 y se ajustó...
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