Practica de laboratorio (tiro parabólico)

UNIVERSIDAD DE COLIMA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Practica de laboratorio

(tiro parabólico)

 Alumnos:

1. Juan Felipe Santos López
2. Abraham Ibrahim Martínez Aguilar
3. Juan Pablo Fernández Chávez.

  Maestro: Marco Montejo Que

        Materia: Física I

        1 semestre grupo B

11 de Octubre del 2019

Introducción

En este presente experimento se pone a prueba diversos conceptos y principios que se han visto a lo largo de las clases, en lo particular se hablara sobre el tiro parabólico, la tercera ley de Newton  donde toda acción tiene una reacción,  principios de física como es la gravedad, presión, distancia, tiempo, energía mecánica y cinética entre otros, este trabajo consiste en la creación de un cohete con material reciclado, donde en una botella decorada como tal, se le pone en la boca un corcho donde en medio va el pivote y se llena una tercera parte de la botella con agua, con la bomba se le ingresa el aire generando presión, lo que hace la expulsión del cohete que hace énfasis al tiro parabólico, nosotros escogimos este experimento porque se pueden demostrar lo que hemos visto en clase pero ya aplicado en la vida cotidiana ya que abarca diferentes temas y no solo uno, más adelante le hablaremos sobre ellos, además de crear este producto se realizara sus respectivos cálculos, de velocidad tanto en x como en y, encontrar la velocidad inicial y cuál fue la altura máxima que alcanzo dicho cohete, es posible realizar todos estos procedimiento, porque se medirá la distancia que recorrió el cohete y cuando tiempo tardo en caer, este trabajo tiene como objetivo ver como entra en juego cada ley y concepto de física y sobretodo que sea fácil de entender por qué el cohete sale disparado, que papel de importancia tiene el agua dentro de la botella, cómo reacciona el agua cuando se le aplica la presión del aire, son diferentes cuestiones que se abordarán en el desarrollo de este trabajo dando explicación de cada una de ellas y haciendo comprobación de lo que dice los principios de la física.

Materiales

• Una botella de 2 litros no retornable.
• Cartulina y hojas de colores.
• Un pivote.
• Un corcho.
• Cinta adhesiva.
• Cinta Métrica.
• Bomba para inflar.
• Agua.
• Papel cascaron

Desarrollo

En este proyecto llevamos a cabo el movimiento parabólico efectuado con un cohete de agua o cohete de botella (tiro de proyectil), dicho proyecto está hecho con base al movimiento Horizontal (tiro parabólico), el tiro parabólico es un movimiento que resulta de la unión de dos movimientos: El movimiento rectilíneo uniforme (componentes horizontales) y, el movimiento vertical (componente vertical) que se efectúa por la gravedad y el resultado de este movimiento es una parábola, se caracteriza por la trayectoria curva que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente al vació, el resultado de dos movimientos independientes: un movimiento horizontal con velocidad constante y un movimiento vertical que se inicia con una velocidad 0 y va aumentando, en proporción de otro cuerpo que se dejara caer del mismo punto en el mismo instante.

En este proyecto se hizo la propulsión de un cohete de agua que se esquematiza como un sistema en el cual se va a producir la expulsión hacia atrás de una parte de su masa (el agua) lo que provocara un empuje que propulsara al resto del sistema hacia delante (3 ley de Newton  acción-reacción), compensándose la cantidad de movimiento total del sistema, la energía mecánica necesaria para la expulsión de esta masa es el almacenamiento de aire, con la expulsión esta energía se ira convirtiendo en energía cinética, las del movimiento del agua y el cohete.

El movimiento del cohete está sometida a la fuerza de gravedad, y a la presión de aire que se le inyecte.

Para llevar a cabo este proyecto llevamos a cabo un par de secuencias de creación de cohete y pruebas.

Para la creación del cohete se creó una punta con cartulina la cual nos serviría para mejorar su aerodinámica como también un par de alerones, se envolvió en hojas de colores (solo por presentación).

• Preparación para probarlo.

• Primero llenamos la tercera parte de la botella con agua.
• Colocamos el corcho a la boquilla de la botella.
• Introducimos el pivote atravesando el corcho para poder inyectar el aire dentro de la botella.

• Medidas de seguridad antes de la prueba.

• Tener toda la bata de laboratorio.
• Mantenernos a una distancia considerable fuera del área de la dirección donde el cohete seria despegado.

• Probar el experimento:

Ya teniendo en cuentas las medidas de seguridad que empleamos, el cohete fue probado.

Se apoyó el cohete en un ladrillo de tal manera que quedara en diagonal hacia la dirección planeada para expulsión.

Al comenzar el compañero que con ayuda de una bomba de aire inyecto el aire generando presión  dentro de la botella.

El aire al estar a cierta presión genera la expulsión mediante el corcho que es el que permite la liberación de dicha presión antes de que esta reviente las paredes de plástico de la botella.

Al realizar el experimento realizamos 3 pruebas  de ahí obtuvimos datos de tiempo en el que despego hasta el momento que toco el suelo y la distancia que recorrió.

Obtuvimos.

Prueba numero 1

Tiempo de vuelo: 1.36 s

Distancia recorrida: 7.93m.

Prueba numero 2

Tiempo de vuelo: 1.02s

Distancia recorrida: 5.38m

Prueba numero 3:

Tiempo de vuelo: 0.58s

Distancia recorrida: 4.10m

Teniendo estos datos podemos plantear un problema el cual nos ayudara a obtener los datos faltantes.

“Un proyectil es lanzado desde el suelo y recorre una distancia de 7.93m en un tiempo de 1.36s.”

1. Encontrar la velocidad en y y en x.

Velocidad en x

X=Vx*t        7.97m=Vx*1.36s

                                                         Vx=7.97m/1.36s

                                                         Vx=5.83m/s

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