Movimiento de Proyectiles

Laboratorio: Movimiento de Proyectiles

Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería, Departamento de Física, Laboratorio de Física Básica 201325654, Stephanie Camó

Resumen—Semidióelalcancedeunproyectildeformadirecta y utilizando las ecuaciones de cinemática para el movimiento de proyectiles. El proyectil era una esfera metálica que provenía de un plano inclinado. Ambas mediciones concordaron según su rango de incerteza.

I. OBJETIVOS

I-A. Generales • Objetivo general: Aplicar las ecuaciones de movimiento de proyectiles a la caida de un cuerpo

I-B. Específicos • Objetivo Especifico: Predecir el alcance máximo horizontal de un proyectil con las ecuaciones de movimiento y comparar con la medicion directa

II. MARCO TEÓRICO EL experimento consiste en analizar el movimiento de una esfera que inicialmente, rueda sobre un plano inclinado y al llegar al borde de este cae libremente en un movimiento de tiro parabólico.

II-A. Tiro Parábolico Para determinar el alcance se usaran las ecuaciones para el movimiento de proyectiles x = vot (1)

y = vOt +

1 2

gt2 (2)

Donde x es la posicion horizontal, Vx es la velocidad inicial en x, t es el tiempo, Vo es la velocidad inicial en y, y g es la gravedad.

II-B. Simplificacion

θ = 0

sinθ = 0 El angulo del plano formado con la horizontal es muy pequeño, por lo que el angulo tiene un valor igual a cero.

II-C. Despejando la ecuacion(2) para t y sustituyendo en(1) se obtiene: x = vxr2y g (3)

II-D. Determinacion de V Realizando una gráfica de X vrs. t se puede determinar la aceleracion, Xo en el plano inclinado es igual a 0, para lo cual el despeje de la ecuación:

v = vo + at2 queda de la siguiente manera:

vx = at.

III. DISEÑO EXPERIMENTAL III-A. Materiales Regla (0.1cm) Metro (0.01cm) Esfera de metal Tablero Cronómetro(0.1s) Bloques de madera Hoja de papel Papel carbón Cinta de papel

III-B. Magnitudes físicas a medir 1. Tiempo que se tarda la esfera en rodar el plano(s). 2. Distancia que recorre la esfera en el plano(cm). 3. Tiempo que se tarda en caer del plano(s). 4. Distancia a la que cae del borde del plano(cm)

III-C. Procedimiento 1. 1. Armar el plano inclinado con el tablero y los bloques de madera. 2. 2. Dividir el plano inclinado con 8 marcas separadas 10cm en una cinta de papel. 3. 3. Medir el tiempo que se tarda la esfera en recorrer desde Xo hasta cada una de las marcas. 4. 4. Medir el tiempo que se tarda en recorrer la esfera todo el plano.

2

5. 5. Medir el tiempo que se tarda la esfera en recorrer el plano y caer libremente. 6. 6. Colocar el papel carbón y una hoja a cierta distancia de la mesa. Esto sirve para obtener una marca de la caída de la esfera(20 veces).

IV. RESULTADOS

Figura 1: Gráfica de x contra t2

Los datos necesarios para calcular el alcance son:

Tabla I: Datos Cálculados Magnitud Valor vx [cm] 42±5 a [cm/s2] 13.7±1.4 y [cm] 96.2±0.1

Con los valores de la Tabla I y la ecuación(3) se encuentra el alcance indirecto. La medicion directa es la media de las 15 mediciones realizadas

Tabla II: Alcances Alcance Valor(cm) Directo 20.0±0.2 Indirecto 19±2

V. DISCUSION DE RESULTADOS Concordancia de las mediciones directas e indirectas. Validez de la simplificacion θ = 0. Las ecuaciones del Movimiento de Proyectiles se aplican correctamente, ya que obtuvimos todos los datos necesarios para poder resolver cada una de ellas y llegar a una respuesta congruente. Las posibles fuentes de error: La esfera no haya recorrida de manera uniforme el plano debido a alguna magnitud que afectara sobre ella; el tiempo no se haya tomado en el momento correcto; Condiciones del lugar donde se realizo la practica(viento). Estos errores se podrian reducir solamente algunos ya que hay otros que son accidentales, por lo cúal no tenemos

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