LABORATORIO No. 4 TRAYECTORIA TIRO PARABÓLICO

LABORATORIO No. 4 TRAYECTORIA TIRO PARABÓLICO

Arrieta Samuel*, Rodríguez Ximena, Torres Valeria, Valencia Karen

samuel.arrieta@correounivalle.edu.co

RESUMEN

Se determinó experimentalmente la trayectoria de un balín metálico lanzado varias veces desde una rampa inclinada; la pista está diseñada para que en el momento en el que el balín abandone ésta empiece a describir un movimiento parabólico. Un movimiento parabólico es la suma de dos movimientos, un movimiento rectilíneo uniforme en el eje horizontal y un movimiento uniformemente acelerado en el eje vertical. Utilizamos formulas estadísticas para determinar los puntos con mayor probabilidad para cada Xi, también utilizamos el método de linealización para determinar el valor experimental de los coeficientes de la ecuación de la trayectoria, graficar la predicción del movimiento y comparar con el comportamiento experimental obtenido.

Por último, utilizamos la teoría para interpretar nuestros datos obtenidos y hallar de manera indirecta el valor experimental de la velocidad de salida y el ángulo de salida.

Palabras clave:     Movimiento parabólico, aceleración, gravedad, fuerzas, masa, ejes.

Introducción

En el siguiente informe de laboratorio, pondremos a prueba el lanzamiento de un balín para determinar su trayectoria con movimiento uniformemente acelerado. Al momento de la obtención de los datos tenemos en cuenta que por ser este un experimento no de gran escala, podremos ignorar algunas fuerzas que  implícitamente están presentes en nuestro medio, tal como la fricción por rozamiento de aire, pero si tendremos en cuenta los efectos de la gravedad ya que nuestro proyectil tiene una masa y descenderá a través del eje de las ordenadas  a medida que aumentemos la distancia en el eje de las abscisas con la cual chocará al final del movimiento;  la gravedad  siempre afectará los movimientos en el mismo sentido, nuestro movimiento por ser en dos direcciones, utilizaremos fórmulas concretas en las cuales actúan por separado las componentes X y Y, además de otras que  

Involucran el trabajo de estas dos coordenadas en ella; este punto es importante porque si un objeto es “lanzado” hacia el frente, no importa cuán rápido viaje, la gravedad siempre le impulsará hacia abajo. Este sistema de fuerzas en el que uno tira hacia adelante y otro hacia abajo es el que produce la forma característica de los tiros parabólicos.

Materiales

• Pista de aluminio curvada.

∙ Prensa en C de 4”, prensa de mesa, varillas y nueces para fijar la pista a la mesa de trabajo.

∙ Balín de acero.

∙ Soporte vertical (en forma de L) con ajuste.

∙ Cintas de papel carbón y de papel blanco.

∙ Balanza de 0.01 g.

∙ Nivel

∙ Plomada.

 ∙ Cinta métrica flexible (o regla de madera) y calibrador.

∙ Cinta de enmascarar

Procedimiento

Iniciamos el experimento realizando el primer lanzamiento de manera libre sin ningún objeto que obstaculice su trayectoria para determinar el alcance máximo (Xmax ) del balín y fijamos la posición inicial en X0, antes de esto nos aseguramos de que cada uno de los soportes de la rampa estuvieron correctamente fijados. Posteriormente medimos la distancia desde X0 hasta Xmax, la dividimos de manera equidistante en 11 posiciones, marcando cada una de las posiciones con cinta. Simultáneamente se fijó el papel blanco en la barra vertical del soporte con forma en L donde se marcaron los valores de Yi, este soporte lo ubicamos en cada una de las posiciones de Xi y hacíamos en cada una de estas posiciones al menos 5 lanzamientos para determinar el valor promedio de las posiciones de Yi (realizamos mayor cantidad de lanzamientos en los Xi más lejanos a Xo pues la dispersión de las marcas se hizo cada vez más evidente) en cada Xi, asegurándonos de mantener el soporte de manera fija y de verificar cada una de las marcas en el papel.

Análisis y resultado  

 Tabla 1. Datos de Xi, Yiprom, Yi/Xi y ΔY.

[pic 1]

 Grafica 1.Xi vs Yi prom.

 Grafica 2.(Yi/Xi) vs Xi [pic 2][pic 3]

[pic 4]

Grafica 3.Xi vs Dy 

REALIZANDO LOS CALCULOS EXPERIMENTALES: 

Y= ( (g*X2) / (2*Vo2*cos2θ) )+ (Tanθ*X) (ECUACION 3.7)

Dividiendo entre x=

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