jueves, 26 de enero de 2017

Informe laboratorio: Tiro parabólico

Objetivos generales:

El objetivo general es  asimilar los conceptos estudiados sobre tiro parabólico  y compararlos para comprender  mejor como predecimos estos sucesos.

Objetivos específicos:

Son aplicar los conocimientos estudiados en casos de la vida diaria, para entender como la física interactúa con la realidad.
Para ello experimentaremos con problemas que nos ocurren en el diario vivir y trabajaremos con ellos para resolverlos desde el punto de vista físico.

Base teórica

Conceptos

El movimiento de vuelo libre de un proyectil se estudia en términos de sus componentes rectangulares, dado que la aceleración del proyectil siempre actúa en dirección vertical. Para el análisis del movimiento se hacen dos suposiciones:
- La aceleración de caída libre (aceleración de la gravedad: g = 9.81 m/s  es constante en todo el intervalo de movimiento y está dirigida hacia abajo,
- El efecto de la resistencia del aire puede ignorarse, la única fuerza que actúa es el propio peso del proyectil.
Con estas suposiciones, encontramos que la curva que describe un proyectil, que se denomina trayectoria, siempre es una parábola.
La trayectoria se define en el plano x-y de manera que la velocidad inicial: v0 tenga componentes v0x y v0y en los respectivos ejes. Además, las componentes de la aceleración: ax = 0 y ay = -g.














Aplicando las ecuaciones cinemáticas en cada eje:
Movimiento horizontal.- Debido a que ax = 0, se tiene:





La componente horizontal de la velocidad permanece constante durante el movimiento.
Movimiento vertical.- debido a que el eje y positivo tiene dirección vertical hacia arriba, entonces ay = -g, esto nos conduce a las siguientes ecuaciones:








La última ecuación se puede formular eliminando el tiempo t en las dos primeras ecuaciones; por lo tanto, sólo dos de las tres ecuaciones anteriores son independientes entre sí.
  
Formulas:

Movimiento en el eje y



















Movimiento en el eje x















Materiales:

1)   Manguera
2)   Ayudante
3)   Metro
4)   Una llave para abastecimiento de agua (pluma)

Procedimiento 1:

1)   Conecte la manguera a la llave de agua
2)   Mida 1 metro desde el piso de manera  vertical y sostenga la manguera de forma que apunte hacia el frente a un ángulo de 0º
3)  Pídale a su ayudante que abra la llave un numero de vueltas determinado (3 vueltas)
4)   Mida 3.75 m desde el lugar en donde esta la persona con la manguera
5)   Halle el la velocidad inicial, y el tiempo.
6)  Luego coloque la manguera a 2 metros de la horizontal del piso de la misma forma, y halle el tiempo,  máximo del agua
7)   Compare los datos  con los obtenido por medición

Montaje procedimiento 1












Procedimiento 2

1) Tome la manguera  y Acueste la sobre el piso formando un ángulo de con la horizontal del piso de 45º
2) Abra el control del agua el numero de vueltas que dio en el procedimiento 3 (3 vueltas)
3)  Ya teniendo la velocidad con que sale el agua halle el máximo recorrido del agua, y la altura máxima que alcanza el agua.

Montaje de procedimiento 2









Tabla de Datos – procedimiento 1
Distancia de la vertical (y)
Velocidad inicial
Tiempo
Alcance del agua (x)
Cuando vale 1m
8.33 m/seg
0.45 seg
3.75 m
Cuando vale 2m
8.33 m/seg
0.63 seg
5.2479m


Tabla de Datos – procedimiento 2
Angulo
Alcance (R)
Altura máxima (ymax)
velocidad
45º
7.0805m
3.54025 m
8.33 m/seg

Cálculos matemáticos

Procedimiento 1:








Cuando y= 2m
      












Procedimiento 2


                         









Conclusión

Queda como conclusión que utilizando las fórmulas de tiro parabólico y semiparabolico podemos predecir con gran exactitud fenómenos del mismo movimiento que ocurren en la vida diaria y que son muy útiles para muchos aspectos.

Bibliografía

· Física, Serway, Raymond A, edit. Interamericana, México (1985).
· Física, Resnick, Robert; Halliday, David; Krane, Kenneth S, edit. CECSA (1993)
· Física, Tipler, Paul A., edit. Reverté, Barcelona (1978).
· Physics, McCliment, Edward R., edit: Harcourt Brace Jovanovich, Publishers, San
Diego (1984) }
· Physics, Wolfson, Richard; Pasachoff, Jay M. . edit: Little, Brown and Company,
Boston (1987).
· Física I, Mecánica, Alonso, M y Finn E. J., Edit. Fondo Educativo Interamericano,
Bogotá (1976).


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