MANUAL DE FÍSICA LABORATORIO Nº 4

MOVIMIENTO PARABOLICO

I.OBJETIVO: 1.1. Estudiar el movimiento parabólico de un proyectil1.2. Que el estudiante se familiarice con algunas técnicas experimentales de la física y de la

ingeniería.1.3. Verificar experimentalmente algunas de las predicciones de los modelos, leyes y teorías

estudiados en clase.1.4. Estudiar los conceptos básicos del movimiento parabólico descrito en la experiencia realizada

en el laboratorio. 1.5. Desarrollar los conceptos de velocidad, distancia y gravedad descritos por el movimiento y la

distancia del balín al ser lanzados hacia distancias cada vez mayores. 1.6. Analizar por medio de los datos el movimiento y determinar su comportamiento con respecto

al plano coordenado (abscisa x, ordenada y)

II. FUNDAMENTO TEORICO:1.1. 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:

1.2. La aceleración de caída libre (aceleración de la gravedad: g = 9.81 m/s2) es constante en todo el intervalo de movimiento y está dirigida hacia abajo,

1.3. El efecto de la resistencia del aire puede ignorarse, la única fuerza que actúa es el propio peso del proyectil.

1.4. Con estas suposiciones, encontramos que la curva que describe un proyectil, que se denomina trayectoria, siempre es una parábola.

1.5. La trayectoria se define en el plano x-y de manera que la velocidad inicial: V0x = Vo cosθ0; Voy = V0 senθ0 en sus respectivos ejes. Además, las componentes de la aceleración: ax = 0 y ay = -g.

El desplazamiento en el eje x

x=V o cosθo t……….(1)

El desplazamiento en el eje y

V y=V o sinθo−¿

y=V osin θot−12g t 2…… ..(2)

Si despejamos el tiempo de la ecuación (1). Se tiene:

t=X

V o cosθo ; reemplazando en la ecuación (2)

y=sin θocosθo

x−12g

x2

V o2cos2θo

y=tan θo x−12g

(1+ tan2θo ) x2

V o2

.....Ecuación de la

Parábola

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III. MATERIALES Y EQUIPOS A UTILIZARSE1.1. Rampa para proyectiles1.2. Regla graduada1.3. Tablero 1.4. Esfera metálica

IV. PROCEDIMIENTO:4.1. Soltar el balín o esfera metálica desde el extremo superior de la rampa (cuidando de guardar las

mismas condiciones para cada tiro).4.2. Se soltará el balín dejándolo rodar por la pista de la rampa (Ver Figuras).

4.3. La esfera chocará con el tablero colocada a una distancia x la cual quedara marcada.4.4. Para registrar el impacto del balín se pegará la cinta de papel blanco sobre el tablero y sobre

está, la cinta de papel carbón. Otra forma es remojar la esfera con tinta para que quede la huella en el tablero acrílico a la hora de chocar.

4.5. Se tabula los datos de la altura (y)y del desplazamiento (x)

4.6.

Luego se mueve el tablero a otra distancia 4.7. Se repite los pasos (4.2 ,4.3 y 4.4) unas 7 veces como mínimo. 4.8. Utilice el software Excel para encontrar el grafico y tener la ecuación de la parábola y hacer la

comparación con la ecuación teórica y así poder encontrar las variables solicitadas.

V. DATOS EXPERIMENTALES

X (m) X1= X2= X3= X4= X5= X6= X7=Y(m) Y1= Y2= Y3= Y4= Y5= Y6= Y7=

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VI. CALCULOS Y RESULTADOSX(m) X1= X2= X3= X4= X5= X6= X7=Y(m) Y1= Y2= Y3= Y4= Y5= Y6= Y7=VX (m/s)Vy (m/s)V(m/s)Ángulo(θ)

VII. CONCLUSIONESVIII. PREGUNTAS:4.9. Enumere todas las causas que usted considera afectan el movimiento del balín al caer.4.10. ¿Qué supuestos se han asumido como verdaderos en esta práctica?4.11. Encuentre el vector velocidad inicial y el ángulo de disparo.4.12. ¿Calcular la velocidad resultante final de la partícula a la hora que toca el suelo? IX. 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).

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