By Curso de Nivelación de Carrera TV 26 Aula 0-107 Física Proyecto de Aula: Movimiento Parabólico ng.
Wi frido Fabián Pazmiño Pazmiño Juan Guevara Marcelo Garcés Kevin Álvarez Sangolqu[, 11 de enero de 2016 INTRODUCCIÓN Con el siguiente en en la práctica de nue 0 Svipe next pa y lo estudiado teóric ente resumida los método Dicho informe es una fenómenos analizados por Galileo eriencia adquirida imiento parabólico una forma clara y de ciertos Un tipo frecuente de movimiento sobre una trayectoria cuma es el que realiza un proyectil; o la expresión proyectil se aplica a una pelota, una bomba que se arroja de un avión o a una bala e rifle, donde la línea descrita por el proyectil se denomina trayectoria.
La trayectoria queda afectada en gran medida por la resistencia del aire, lo cual hace que el estudio completo del movimiento sea muy complicado. Sin embargo, nosotros despreciaremos los efectos de la resistencia del aire dado que trabajaremos con pequeñas velocidades y supondremos que el movimiento tiene lugar en el vacío. La única fuerza que actúa sobre el proyectil es su peso, por lo que podemos usar la segunda ley de Newton para deducir las ecuaciones cinemáticas de posición y velocidad. omponente horizontal donde la velocidad es constantes y e conserua en el tiempo, y la componente vertical que es la que varía según la distancia recorrida, aumenta si desciende y disminuye si asciende, esto debido a la fuerza de la gravedad. Se informan los procedimientos, actividades, técnicas e instrumentos y el campo de verificación, en el cual se realizan todos los cálculos y valores adquiridos por los materiales y equipos Asi mismo el desarrollo del cuestionario en el que se aclaran todas las dudas, incertidumbres que puedan haber existido en el desarrollo del tema.
Finalmente a través de la presente investigación, fundamentos teóricos y ejercicios realizados se ha llegado a diversas onclusiones acerca del tema tratado las cuales se detallaran como termino del presente informe. Objetivos: Determinar la relación entre ángulo de disparo y alcance máximo Determinar la velocidad de lanzamiento. Alcanze máximo en ángulos de 450,600 y 300. FUNDAMENTO TEORICO Introducción En el tiempo. El movimiento parabólico es un movimiento que se presenta en la naturaleza que los ffsicos han estudiado desde hace muchos siglos.
El primero en estudiar el movimiento de los cuerpos desde un punto de vista formal y utilizando las matemáticas para describirlos fue Galile scribir la caída libre, el 20F 10 movimiento del péndulo, a vimiento en un plano un ángulo con la horizontal, éste describe una trayectoria parabólica. En su obra Dialogo sobre los Sistemas del Mundo (1633), Galileo Galilei expone que el movimiento de un proyectil puede considerarse el resultado de componer dos movimientos simultáneos e independientes entre sí: uno, horizontal y uniforme; otro, vertical y uniformemente acelerado.
En base a lo hecho por Galileo la descripción del movimiento ha ido evolucionando desde entonces, desde los avances hechos debido a la astronomía, es decir, la descripción del movimiento de las estrellas en referencia a la tierra, las aportaciones de Brahe, Kepler y después Newton. Concepto Establecido Se trata de un «movimiento rectilíneo uniforme» en su desarrollo horizontal y un «movimiento uniformemente variado» en su desarrollo vertical. En el eje vertical se comporta como el movimiento de «Tiro vertical».
Otro tipo de movimiento sencillo que se observa frecuentemente es el de una pelota que se lanza al aire formando un ángulo con la horizontal. Debido a la gravedad, la pelota experimenta una aceleración constante dirigida hacia abajo que primero reduce la velocidad vertical hacia arriba que tenía al principio y después aumenta su velocidad hacia abajo mientras cae hacia el suelo. Entretanto, la componente horizontal de la velocidad inicial permanece constante (si se prescinde de la resistencia del aire), lo que hace que la pelota se desplace a velocidad constante en dirección horizontal hasta que alcanza el suelo.
Las componentes vertical y horizontal del movimiento 30F dirección horizontal hasta que alcanza el suelo. Las componentes vertical y horizontal del movimiento son independientes, y se pueden analizar por separado. La trayectoria de la pelota resulta ser una parábola. Es un movimiento cuya velocidad Inicial tiene componentes en los ejes «x» e «y», en el eje «y» se comporta como tiro vertical, ientras que en el eje «x» como M. R. U. Movimiento de un proyectil. – En este caso se lanza un objeto con cierto ángulo de elevación respecto a un plano horizontal de referencia, tal como se ve en la figura. a velocidad en el punto origen donde inicia su recorrido esta representada por el vector Vo (velocidad inicial), en este punto hacemos por conveniencia t=0, luego designamos el «ángulo de tiro» como Bo, de modo que se puede descomponer la velocidad inicial en una componente horizontal Vox=Vocose, y una componente vertical Voy=Vosene. Puesto que la aceleración horizontal Vx de la velocidad ermanece constante durante el movimiento, para cualquier instante posterior ósea «t» mayor que cero.
Como la aceleración vertical Ay es igual a -g . La velocidad vertical Vy para todo instante de tiempo será : Componentes y Fórmulas Velocidad componente y disminuye por la gravedad. La fórmula de la velocidad es: Aceleración La aceleración solamente está presente en la componente vertical. El movimiento horizontal es uniforme mientras que sobre la componente y influye la aceleración de la gravedad, que hace que se frene el cuerpo (en el caso de que esté subiendo) hasta descender y caer al suelo. Posición
En la posición del objeto también intervienen las fórmulas de la posición del movimiento rectillheo uniforme (sentido vertical) y la posición del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (sentido horizontal). Altura máxima En el movimiento parabólico, existe un punto (y sólo un punto) donde la partícula se encuentra en el punto más alto de su trayectoria. La fórmula para determinar la altura máxima no depende del tiempo. Alcance horizontal máximo La particula o cuerpo llegará a su alcance horizontal máximo cuando caiga al suelo, es decir, cuando y sea cero.
Podemos calcular el alcance sin sab ue ha tardado en recorrer la parábola la partícula os proyectil alcanza su altura máxima, Vy = 0 y despejando el tiempo (t) en la ecuación tenemos: El tiempo que permanece el proyectil en el aire es dos veces el tiempo de subida del proyectil a su altura máxima, es decir; tv = 2ts, de donde nos queda que: Tipos de Movimiento Parabólico Movimiento parabólico completo: el cuerpo recorre una parábola completa, empezando y acabando en el suelo.
Movimiento de media parábola: el cuerpo empieza el movimiento desde cierta altura y es lanzado parabólicamente con una fuerza horizontal, en un punto que sería el punto más alto de la parábola completa ideal. Otros movimientos parabólicos: existen muchos casos particulares del movimiento parabólico, por ejemplo el lanzamiento de una pelota desde el suelo a la terraza de una casa o el lanzamiento a canasta de un jugador de baloncesto. Siempre son tramos de una teórica parábola completa.
Todos los elementos de los movimientos parabólicos se pueden calcular a partir del movimiento parabólico completo. Equipos y Materiales: una computadora Sistema lanzador de proyectiles (gráficos-anexos). Esferas de acero y plástico. Papel carbón, papel bond, gafas protectoras ( simulación de suelo). Cinta métrica (longitud de 6 OF Base de impacto (simulad a mediaval) vuelo promedio(s) Velocidad de salida 0. 087 (5) 0. 49 0. 275 8. 62 0. 175 (10) 0. 66 0. 1675 0. 262 (15) 0. 92 0. 2288 15. 15 0. 349 (20) 1. 14 0. 2941 10. 00 0. 436 (25) 1. 1 0. 3721 10. 87 0. 524 (30) 1. 56 0. 4263 20. 83 0. 611 (35) 1. 69 0. 4923 0. 698 (40) 1. 79 0. 5524 8. 47 0. 785 (45) 1. 80 7 OF cualquier instante t. Cuando x- xmax = alcance tiene que ser Entonces: vosen et-hg tz se descarta porque en efecto en él, pero es el lanzamiento, y constituye una solución trivial. Luego, el t buscado es y se puede dividir miembro a miembro por él: O = vo sen e – gt/2 2 vo sen e -gt t = 2 vo sen e / g es el tiempo que emplea el proyectil envolver a YO, o sea en caer y lograr el max x para un ángulo B dado).
Reemplazamos en la expresión de x: x = vo cos e t = vo cos B (2 vo sen B) / g x = v02 (2 sen cos e) / g Lo que está entre paréntesis es una de las expresiones llamadas relaciones trigonométricas fundamentales (o se deriva de una de ellas): 2 sen B cos e = sen 28 entonces: x = (v02 sen 20 ) / g que podemos llamar el alcance para un cierto ángulo 9: A(e) = ( voz sen 20 ) / g 80F Dado que sen 29 variará e s obvio que el máximo quedaría: 0 = Vo sen at- hgt2 h g t = Vo sen a t = 2 Vo sen a/ g sustituyendo este valor de t en [3]: —Vo cos a (2 Vo sen a/ g) x = Voz 2 sen a cos a/ g x = VOR sen (20) Ig Alcance máximo En la altura máxima Vy = O, luego [2] quedaría: Vo sen a-gt t = Vo sena/g sustituyendo este valor de t en y = Vo sen a (Vo sen a ‘g) — h g (Vo sen a /g)2 y = h V02 sen2a/g Altura máxima Cuando la altura máxima sea igual al alcance máximo y = x h Voz sen2a/g = Voz sen (2a) ‘g h serpa = 2 sen a cos a mantener un ambiente estable para lograr los resultados que realmente se están buscando, por lo que la ubicación y el estado de los elementos que se están utilizando entran a jugar un papel muy importante, y así, de esta forma, podremos obtener el esultado esperado. Que las condiciones del ambiente no se toman en cuenta para lograr un resultado estándar, de lo contrario se dependería de un lugar y un tiempo espec[fico para lograr «los mismos resultados», lo cual es prácticamente casi imposible. Al cambiar el ángulo de lanzamiento de un proyectil, varía la trayectoria desplazamiento. En el movimiento parabólico se presenta un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.
Si no consideramos la resistencia del aire, observamos según el experimento que la componente horizontal de la velocidad ermanece más o menos constante, mientras que el componente vertical esta sujeta a una aceleración constante hacia abajo. BIBLIOGRAFÍA R. A. serway, FÍSICA. Tomo I, e. Edición. McGraw Hill, 1997. Secciones 4. 2 y 4. 3. W. E. Gettys, F. J. Keller, M. J. Skove. FISICA Clásica y Moderna. McGraw Hill, 1991. secciones 4. 2 y 4. 3 http://www. galeon. com/fislcaut/DiegoMoreno/fis1. htm http://www. monografias. com/trabajos35/movimiento -bidimensional/ movimiento-bidimensional. shtml#concl serway R. A. FISica. Quinta edición. MC Graw-Hill. 2003. México. Bard D. E. «Experimentación». Prentice Hall. México. 1991. 0 DF 10
