Laboratorio N° 04 Movimiento parabólico
Enviado por Pavel Espino Palomino • 10 de Junio de 2023 • Informes • 1.497 Palabras (6 Páginas) • 37 Visitas
FISICA I-ING-QUÍMICA LEÓNIDAS ESPINOZA CÁCERES[pic 1]
[pic 2]
LABORATORIO N° 04
MOVIMIENTO PARABÓLICO
1. OBJETIVOS
- Encontrar la ecuación de la trayectoria de un cuerpo lanzado oblicuamente en el plano vertical.
- Determinar la rapidez inicial con que sale disparo un cuerpo en trayectoria parabólica.
2. SUSTENTACIÓN TEÓRICA
El movimiento parabólico representa un movimiento compuesto, es decir surge de la superposición de dos movimientos perpendiculares entre sí, donde uno de ellos es uniforme (con rapidez constante) y el otro uniformemente variado (con aceleración constante).
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Un ejemplo del movimiento parabólico son los que describen los proyectiles en el campo gravitatorio terrestre cuando son lanzados en una dirección no vertical y sin considerar la resistencia del aire.
Una de las aplicaciones más importantes del movimiento parabólico es la balística. La balística es la ciencia que estudia la trayectoria de las balas o proyectiles. Ciertos proyectiles son lanzados desde un cañón con un ángulo determinado calculado para que el proyectil recorra una parábola e impacte en el objetivo esperado.
Posición
El vector de posición de un proyectil lanzado en trayectoria parabólica está dado por:
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Donde v0 es la velocidad de lanzamiento, t es el tiempo y g es la aceleración de la gravedad.
Velocidad en el movimiento parabólico.
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La velocidad inicial del cuerpo (v0) tiene dos componentes, la componente horizontal, en el eje x y la componente vertical, en el eje vertical y. Depende de la fuerza con la que salga la partícula y el ángulo de lanzamiento.
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Donde es la velocidad inicial de lanzamiento y θ es el ángulo de lanzamiento.[pic 7]
La componente horizontal de la velocidad vx es constante, ya que en esta dirección el movimiento es rectilíneo uniforme. La componente vertical de la velocidad vy disminuye de subida, hasta hacerse nula en el punto más alto de la trayectoria y a partir de ese punto, cae aumentando su velocidad hasta que llega a piso. La ecuación de la velocidad es:
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Aceleración en el movimiento parabólico
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La aceleración solamente es vertical, ya que se trata de la aceleración de la gravedad. El movimiento horizontal es uniforme mientras que sobre la componente y influye la aceleración de la gravedad, que hace que se frene el cuerpo (en el caso de que esté subiendo) hasta volver a acelerarse al descender y caer al suelo.
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Siendo g la aceleración de la gravedad.
Altura máxima
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En el punto más alto la componente vertical de la velocidad es nula.
La fórmula para determinar la altura máxima no depende del tiempo.
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La máxima altura que se puede alcanzar con una velocidad v0 determinada se corresponde con un ángulo de lanzamiento θ=90°.
Alcance horizontal
[pic 13]
En vista que la altura nuevamente en el piso de un cuerpo lanzado en trayectoria parabólica es nulo, entonces el alcance horizontal que logra es:
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Llegando a obtener su máximo alcance horizontal cuando θ=45º.
3. ACTIVIDADES
1. Ubicarse en el link:
file:///C:/Users/UNSCH/Downloads/projectile-motion_es_PE.html
2. Para un lanzamiento horizontal de la bala, extraiga datos de la altura y el alcance horizontal logrado por el proyectil en trayectoria parabólica, datos que ubicaras en la tabla 01.
TABLA 01
N° | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
y(m) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
x(m) | 8,2 | 11,6 | 14,1 | 16,3 | 18,2 | 19,9 | 21,5 | 23,0 | 24,4 | 25,7 | 27,0 | 28,2 | 29,3 | 30,4 | 31,5 |
3. Para un lanzamiento con cierto ángulo de elevación de la bala, extraiga datos de la altura y el alcance horizontal logrado por el proyectil en trayectoria parabólica, datos que ubicaras en la tabla 02.
TABLA 02
N° | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
y(m) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
x(m) | 33,0 | 34,3 | 35,.3 | 36,5 | 37,4 | 38,3 | 39,3 | 40,2 | 41,0 | 41,8 | 42,5 | 43,4 | 44,1 | 45,0 | 45,6 |
4. RESULTADOS EXPERIMENTALES
1. Grafique y=f(x), con los datos de la tabla 01 y 02 realice el ajuste de curva y partir de ella determine el valor de la velocidad inicial de salida de la bala.
Grafica de lanzamiento horizontal de la bala
[pic 15]
Ecuación de la trayectoria
y = 1.5729x + 9.3705
R² = 0.9748
Grafica de lanzamiento con cierto ángulo de elevación de la bala
[pic 16]
Ecuación de la trayectoria
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