Movimiento Parabólico Experimento

OBJETIVOS

Determinar el modelo matemático de la trayectoria descrita por una esfera metálica lanzada por el disparador de proyectiles.

Determinar las velocidades y sus componentes rectangulares en diferentes puntos de su trayectoria.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Movimiento Parabólico

También llamado movimiento de proyectiles, se caracteriza porque es un movimiento en el plano compuesto por la combinación de dos tipos de movimientos: en dirección horizontal con velocidad constante y en la dirección vertical con aceleración de la gravedad constante (movimiento uniformemente variado). Las relaciones que definen el movimiento son:

x=v_0 cos⁡〖α t〗

y=v_0 sen⁡〖α t-1/2 gt^2 〗

v_x=v_0 cos⁡α

v_y=v_0 sen α-gt

La ecuación de la trayectoria es:

y=tan⁡〖α x〗-g/(2v_0^2 〖cos〗^2 α) x^2

SISTEMA DE EXPERIMENTACIÓN

TABLA 1

N MATERIALES CARACTERÍSTICAS

1 Unidad de disparo balístico Plataforma de lanzamiento de proyectiles marca Phywe de angulo variable (±10)

2 Medidor de rapidez Electrónico (±0.01[m/s])

3 Proyectil Esfera de acero de 19mm de diámetro

4 Masas de impacto Para diferentes alturas y alcance horizontal

5 Papel de registro Papel bond continuo

6 Papel carbónico Para marcar los impactos realizados en la hoja bond

7 Regla métrica De madera para medir longitudes (±1[mm])

MONTAJE DEL EXPERIMENTO

Se realiza según el esquema.

EJECUCIÓN DEL EXPERIMENTO

Fijar el ángulo α de lanzamiento en la unidad de disparo balístico.

Colocar la primera mesa al nivel horizontal del punto de disparo y sobre éste fijar hojas de papel continuo.

El disparador posee tres posiciones de disparo y con la segunda posición realizar un primer disparo, para establecer y medir el alcance horizontal máximo.

Sobre la segunda mesa fijar adecuadamente las hojas de papel continuo y el papel carbónico.

En una primera posición de ocho posiciones consecutivas espaciados uniformemente a lo largo del alcance horizontal, colocar el soporte vertical (segunda mesa) y medir la coordenada X de impacto.

Realizar el disparo para ésta posición, registrando la rapidez de disparo v_0 mostrado por el medidor de rapidez y el proyectil impactará sobre el soporte vertical y al levantar el papel carbónico se observará el punto de impacto (enumerar dicho punto).

Repetir el paso anterior para el resto de las posiciones midiendo las coordenadas x de los puntos de impacto.

Finalmente medir las coordenadas y de los ocho puntos registrados.

DATOS EXPERIMETALES

TABLA 2

Angulo α= g=9,76 m/s^2

N x y

1

2

3

4

5

6

7

8

...