FÍSICA GUÍA DE LABORATORIO Nº 3

FÍSICA

GUÍA DE LABORATORIO Nº 3

Lanzamiento inclinado.

I. Objetivo General:

Efectuar mediciones de variables, para calcular la velocidad de lanzamiento de un proyectil, así como la variación de las distancias con respecto a la variación del ángulo.

Objetivos Específicos:

Medir el ángulo de lanzamiento del proyectil.

Medir el tiempo que duro el proyectil en el aire en su recorrido.

Medir la distancia o alcance horizontal del proyectil.

Calcular la velocidad inicial, usando las ecuaciones respectivas y los datos de las variables medidas.

II. Introducción:

El lanzamiento inclinado, consiste en estudiar el caso de una partícula o proyectil que se lanza con una velocidad inicial, formando un ángulo Φ, con la dirección horizontal. Su velocidad cambia constantemente debido a la acción del campo gravitatorio.

Los componentes rectangulares de la velocidad inicial y . (Los subíndices se utilizan para indicar los valores iniciales de en cada uno de los ejes). Si no existiera la atracción gravitatoria, en tiempos t1, t2, t3, ocuparía respectivamente posiciones tales como A, B, C, D, y el movimiento sería rectilíneo uniforme de velocidad constante , Sin embargo como el proyectil está sometido a la fuerza de atracción gravitatoria, a la vez que se mueve según la recta AE, cae verticalmente, y al final de los tiempos indicados las posiciones del proyectil son respectivamente A', B',C,'D' La curva que une estos puntos determina la trayectoria del proyectil, que corresponde a una parábola.

Cuando el cuerpo es lanzado forma un ángulo 0 con la horizontal y la única fuerza que actúa es la atracción gravitatoria. Luego en la dirección horizontal no existe aceleración, en tanto que en la dirección vertical el cuerpo está sometido a la acción de la fuerza de la gravedad y por ello, en dicha dirección se manifiesta un movimiento con aceleración constante. Por lo tanto, el movimiento del proyectil será el resultado de la composición de dos movimientos, uno con velocidad constante en el eje x o eje de las abscisas y otro con aceleración constante en el eje y o eje de las ordenadas.

El proyectil en su movimiento ascendente está dotado de un movimiento uniformemente retardado con aceleración = - g. Se observa que la componente de la velocidad a lo largo del eje y (), cuando el proyectil sube, va disminuyendo hasta hacerse igual a cero en el punto de máxima altura de la curva. A partir de este punto, cuando el proyectil empieza a bajar comienza un movimiento uniformemente acelerado = g, luego la componente de la velocidad cambia de sentido y aumenta en magnitud a medida que el cuerpo continúa su caída libre. Se nota que durante todo el movimiento, la componente horizontal de la velocidad a lo largo del eje horizontal (eje x) se mantiene constante y por consiguiente el movimiento a lo largo de este eje es rectilíneo uniforme.

De acuerdo con lo anterior, como la partícula describe un movimiento que resulta de la superposición de un movimiento rectilíneo uniforme (= constante) y un movimiento uniformemente variado (= constante) a lo largo de los ejes x y y, respectivamente, podemos encontrar las coordenadas de posición (x, y) del proyectil en cualquier instante t, a partir de las siguientes ecuaciones.

Ecuaciones de la velocidad en el momento del lanzamiento ( t = 0)

Se supone que se dispara un proyectil, con una velocidad inicial, formando con la horizontal un ángulo q0. Las componentes del vector en las direcciones de los ejes vienen dadas en módulo por:

V0x = Vo.Cosα

(Componente Horizontal)

V0y = Vo.Senα

(Componente Vertical)

Ecuaciones de la velocidad para un instante después

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