Actividad: Movimiento en dos dimensiones. Proyectil

[pic 1]Laboratorio de Física I[pic 2]

Facultad de Ciencia. 22104 1er. Semestre 2021

Informe experimental

Integrantes

Profesor: Ivonne Álvarez Canales        Curso: 22104-0-L-1        Carrera: Ing. Matemática        

Experiencia:        Actividad: Movimiento en dos dimensiones. Proyectil.        

Nota informe:          

Observaciones y comentarios de el/la docente

FACULTAD DE CIENCIA - DEPARTAMENTO DE FÍSICA

Av. Ecuador 3493 Estación Central - Santiago - Chile Coordinador de laboratorios: Belfor Galaz, mail: coord.labfis.a@usach.

Consultas sobre asistencia: Magaly Sepúlveda, ubicada en el mesón del block D

Laboratorio de Física I Módulo Básico de Ingeniería

1er. Semestre 2021

Introducción y objetivos

En la siguiente experiencia se estudiará y experimentará por medio de un simulador digital el movimiento en dos direcciones a través de un lanzador de proyectil. Al simular el lanzamiento, se medirá la rapidez inicial, la distancia alcanzada de forma vertical y horizontal, el tiempo y el ángulo de lanzamiento del cañón, esto con el objetivo de determinar y analizar las ecuaciones de movimiento de la partícula y la relación funcional entre variables físicas. Como hipótesis se plantea que los valores teóricos con los prácticos simulados serán semi-idénticos ya que su diferencia será una ínfima parte.

Montaje y método

Para la correcta realización de la experiencia es necesario como único material un dispositivo con acceso a internet, ya que la experiencia se realizara por medio del simulador Phet, lanzamiento de proyectil.

Simulador Phet, 2021.

Al        abrir                el                        simulador        en                        la                        sección “Lanzamiento de proyectil” el primer paso fue dar al cañón un ángulo de lanzamiento con respecto al plano horizontal, luego se debió asignar un peso a la bala del cañón y verificar        la        que        la        fuerza        de                        gravedad considerada es la del planeta tierra. Luego se disparó la bala, al momento que se dispara                automáticamente                marca                su trayectoria. Para este punto se comenzaron a        realizar                las                mediciones                                con        las herramientas                        del                simulador,                        donde                se tabularon las distancias verticales y

horizontales, además del tiempo, este proceso de simulación y tabulación se realiza para dos balas de distinto peso lanzadas en distinto ángulo. Finalmente fue necesario graficar estas dos tablas considerando grafico para el desplazamiento vertical en función del tiempo, el desplazamiento horizontal en función del tiempo y el desplazamiento vertical en función del desplazamiento horizontal, luego se compararon estos gráficos con los datos obtenidos de forma teórica y los ajustes realizados en cada gráfico con la ayuda del programa Excel.

Resultados

Las ecuaciones paramétricas para el movimiento horizontal en función del tiempo y el movimiento vertical en función del tiempo obtenidas tras graficar los datos de la simulación son para masa de 31 Kg y ángulo de lanzamiento de 45°. (Anexo 2) (Anexo 3) (Anexo 4).

𝑦 = −0.049𝑥2 + 1.3694𝑥 − 1.3161

Ecuación movimiento vertical en función de tiempo.

𝑦 = −0.049𝑥2 + 1.3694𝑥 − 1.3161

𝑦 = 1.2723𝑥 − 1.2693

Ecuación movimiento horizontal en función de tiempo.

[pic 3]Ecuación movimiento vertical en función de movimiento horizontal.[pic 4][pic 5]

Para masa de 17 Kg y ángulo de lanzamiento de 40°. (Anexo 6) (Anexo 7) (Anexo 8).

[pic 6][pic 7]Ecuación movimiento vertical en función de tiempo.        Ecuación movimiento horizontal en función de tiempo.

[pic 8]

Ecuación movimiento vertical en función de movimiento horizontal.

El desplazamiento en el intervalo de tiempo desde que se lanzó hasta que toco el suelo para la nada de 31 Kg y ángulo 45° es de 33.03 metros (Anexo 1). Para la masa de 17 Kg y ángulo 40°, la distancia recorrida fue de 32.5 metros. (Anexo 5).

A demás para comparar fue necesario calcular teóricamente las ecuaciones (Anexo 9) (Anexo 10) (Anexo 11) (Anexo 12).[pic 9][pic 10]

Análisis de datos

Es posible analizar sobre las ecuaciones y su relación funcional en el caso práctico, gracias a los gráficos, que la similitud existente entre las curvas de movimiento vertical en función de tiempo y movimiento vertical en función de movimiento horizontal se podría deber a que el movimiento horizontal y el tiempo avanzan de manera gradual y constante durante el movimiento del proyectil, esto también es posible observarlo en el gráfico de movimiento horizontal en función de tiempo ya que con los datos se obtiene una función lineal y creciente.

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