LANZAMIENTO DE PROYECTILES

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LANZAMIENTO DE PROYECTILES

1. OBJETIVOS

• Describir las componentes del movimiento y la forma en que se utiliza en la determinación de la velocidad de un proyectil con las mediciones de rango de caída.
• Comprobar como el alcance de un proyectil varia con el ángulo.
• Determinar la velocidad inicial de un proyectil a partir del cambio de altura.

1. MARCO TEORICO

El movimiento de un proyectil es el movimiento de un objeto en un plano (dos dimensiones) bajo la influencia únicamente de la gravedad (caída libre, la resistencia del aire despreciada). Las ecuaciones cinemáticas del movimiento describen las componentes de tal movimiento y se pueden utilizar para analizar el movimiento de proyectiles. En la mayoría de los casos de los libros de física, se da la velocidad inicial de un proyectil (velocidad y el ángulo de inclinación) y otras cantidades calculadas. Sin embargo, en este experimento, la velocidad inicial es desconocida y se determina a partir de medidas experimentales. Esto se hará partir de las mediciones de distancia de caída de la esfera metálica. Además se analizara la dependencia en el ángulo de proyección con el fin de obtener una indicación experimental del ángulo de proyección que da el alcance máximo.

1. TEMAS DE CONSULTA

• Tiro parabólico
• Ecuaciones del tiro parabólico

1. EQUIPO Y MATERIALES

1. Lanzador de proyectil
2. Bola plástica o de acero
3. Una hoja de papel blanca y una hoja de papel carbón
4. Cintra métrica
5. Plomada y un marcador

1. PROCEDIMIENTO

1. DETERMINACION DE LA VELOCIDAD INICIAL DE UN PROYECTIL APARTIR DE SU DISTANCIA DE CAIDA.

En el siguiente procedimiento, tenga mucho cuidado de no disparar la bola cuando alguien está en condiciones de ser golpeado por la misma. Podría provocar lesiones graves.

1.         Ajustar el lanzador en posición horizontal y la bola dentro de este (graduar siempre en un nivel fijo).
2.         Efectué un disparo para que observe en qué punto cae la bola al piso. (En ese punto más o menos colocar el papel blanco y encima el papel carbón).

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1.         Medida la distancia vertical desde la posición de salida de la bola del lanzador hasta el piso. Registre es esa distancia en la tabla 1 Utilice la plomada para encontrar un punto sobre el piso justamente debajo de la posición de salida de la bola. Mida la distancia horizontal sobre el piso desde este punto hasta la marca del lanzamiento en el papel blanco colocado sobre el piso. Registre este dato en la tabla 1
2. Repita los pasos anteriores para diez lanzamientos.

TABLA 1

Distancia vertical 𝒀 [𝒎]:  1.07 m

Angulo = 40°

1. Determine el tiempo promedio del tiempo de vuelo y la velocidad inicial promedio

1. DETERMINACION DE LA DISTANCIA HORIZONTAKRECORRIDA POR LA BOLA LANZADA CON UN ANGULO.

1. Eleve el extremo delantero del lanzador de manera que puede ser despedido en un ángulo 𝜃 con respecto a la horizontal. (Su instructor le dirá cómo hacer esto.).

1. Utilice un transportador para ajustar los ángulos de lanzamiento, en ángulos de 20 °, 30 °, 40 °, 45 °, 50 °, 60 °, y  70 ° con dos o tres ensayos para cada ángulo. El proyectil debe orientarse de modo que aterrice lo más cerca posible al mismo lugar para cada ángulo.

1. Medir el rango promedio para cada ángulo de proyección, y registrar los datos de la tabla de datos 2. Sugerencia: Es conveniente medir la distancia desde el lanzador hasta la posición donde cae la pelota y marcar esta posición. El rango de medición puede hacerse entonces con relación a esta marca de medición.

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TABLA 2

1. EVALUACION.

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1. Use la distancia vertical y la ecuación 𝒕 = √𝟐𝒀⁄𝒈 para calcular el tiempo de vuelo. Registre este dato en la tabla 1.
2.         Utilice la distancia horizontal total y el tiempo de vuelo para calcular la velocidad inicial del proyectil con ayuda de la ecuación.𝒗𝟎 = 𝑿⁄𝒕. Registre este dato en la tabla 1.
3. La velocidad inicial en dirección de 𝑌 es cero. Como el proyectil cae bajo la influencia de la gravedad, esta adquiere una velocidad en la dirección de 𝑌, utilizando la[pic 8]

ecuación:𝑣𝑦 = 𝑔𝑡 = 𝑔√2𝑌⁄𝑔

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