MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE [pic 1]

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

 [pic 2]

MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES.

Alejandro Cardona, Anthony Acosta, Caleb Hernández, Darlys De La Hoz, David Juvinao, Hyashiro España, José Gullo.

Profesor Carlos Montoya. Grupo S9 – Mesa 4. Fecha: 07/04/2022.

Laboratorio de Física de Mecánica.

RESUMEN

En esta experiencia de caída libre y movimiento en dos dimensiones debemos   determinar y comprobar las leyes que rigen en un movimiento con dos dimensiones, esto mediante un cañón, un balín y una base para que caiga el balín, pusimos los ángulos ofrecidos por el profesor en el cañón para calcular la altura máxima y alcance horizontal, los cuales fueron variando a medida que los ángulos aumentaban; Como recomendación podemos decir que la base en la que va a caer el balín este a la misma altura del cañón o base desde donde este se dispara, esto para no sacar cálculos erróneos o que la base este lo más pegado al cañón para que el balín caiga dentro y las medidas sean exactas.

Palabras clave: Movimiento, dos dimensiones, Distancia, Altura, tiro, grado de inclinación, tiempo de vuelo.

ABSTRACT

 In this experience of free fall and movement in two dimensions we must determine and check the laws that govern in a movement with two dimensions, this by means of a cannon, a pellet and a base for the pellet to fall, we put the angles offered by the professor in the barrel to calculate the maximum height and horizontal range, which were varying as the angles increased; As a recommendation we can say that the base in which the pellet is going to fall is at the same height of the cannon or base from this is fired, this so as not to draw erroneous calculations or that the base is as close to the cannon as possible so that the pellet falls inside and the measurements are accurate.

Keywords: Movement, two dimensions, Distance, Height, throw, degree of inclination, time of flight.

INTRODUCCIÓN

Decimos que un cuerpo se mueve en dos dimensiones cuando el movimiento se realiza en un plano, es decir se utilizan ambas coordenadas x y; para así poder describir el movimiento. La siguiente experiencia tiene como principal objetivo determinar y comprobar las leyes que rigen en un movimiento con dos dimensiones, así como hallar la velocidad inicial de un proyectil, su alcance horizontal, altura máxima tiempo de vuelo y sus componentes tanto en x como en y, utilizando para esto el equipo de medición (Maquina de lanzamiento) con sus respectivos ángulos.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

El movimiento parabólico, también conocido como tiro oblicuo, consiste en lanzar un cuerpo con una velocidad que forma un ángulo α con la horizontal, resulta de la composición de un movimiento rectilíneo uniforme (mru horizontal) y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado de lanzamiento hacia arriba o hacia abajo (mrua vertical).

Sus características son:

• Conociendo la velocidad de salida (inicial), el Ángulo de inclinación inicial y la diferencia de alturas (entre salida y llegada) se conocerá toda la trayectoria.

• Los ángulos de salida y llegada son iguales.

• La mayor distancia cubierta (alcance) se logra con ángulos de salida de 45º, para lograr la mayor distancia el factor más importante es la velocidad.

• Se puede analizar el movimiento en vertical independientemente del horizontal.

Las ecuaciones del movimiento parabólico son:

• Las ecuaciones del mru. Para el eje x: 0x⋅tx = x + v

• Las ecuaciones del mrua. Para el eje y: y v0y y⋅tV =   + a 0 0y⋅t2⋅ay⋅t2y = y + v + 1

• Ángulo de elevación: Es el ángulo theta (θ) que forma la dirección de la velocidad inicial Vo con el plano horizontal que pasa por el origen.

• Punto de caída: Es el punto donde la trayectoria vuelve a cortar el plano horizontal que pasa                                 por el origen. [pic 3]

• Alcance Max

• Tiempo de vuelo [pic 4]

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• Altura Max

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Debemos tener los materiales que son el balín pequeño, el cañón, la base y la regla para calcular la altura, primeramente acomodamos la máquina de lanzamiento en el ángulo establecido, en nuestro caso los ángulos fueron (15, 30, 45, 60 y 75) respectivamente. Luego, se coloca la palanca de disparo hacia la derecha. Seguidamente hay que sacar el empujador hacia atrás, fuera del tubo guía y colocar la palanca de disparo en la segunda ranura, colocamos el balín en la pieza adicional del tubo guía de tal modo que repose en el empujador. Acto seguido se tensa la máquina de lanzamiento y se acciona la palanca disparadora golpeando por debajo breve disparando el balín, con el ángulo de tiro seleccionado y mida la altura que este alcanza en la regla vertical, Luego hacemos los disparos y procedemos a medir el alcance máximo que se logra, ubicando el punto donde golpea el balín en la arena de la bandeja. Cabe resaltar que en cada disparo ajustamos la regla vertical de tal forma que el balín pase entre ellas. Mientras uno se encarga de disparar el cañón, otro debe calcular la distancia y dividir ente 2 para poder acomodar la regla de forma exacta; todo esto con el fin de hallar la altura, asimismo, otra persona tiene que encargarse de grabar por donde pasa el balín en la regla con un celular preferiblemente en cámara lenta para luego poderlo estar seguros de la medida, esto último seria lo único que resultaría un poco inexacto al momento de calcular ya que podríamos al momento de calcular la altura con la cámara del celular este es un valor aproximado. Al finalizar todas las mediciones realizamos la tabla con respecto a los datos obtenidos.

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