Análisis de tiro horizontal y caída libre y comparación entre ellos

Caída Libre y Tiro Horizontal

Materia: Energía y Movimiento, Física

Nivel: Preparatoria

Competencias a Desarrollar:

Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a la pregunta de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

Contrasta los resultados con hipótesis previas y comunica las conclusiones través de los medios que tenga a su alcance.

Rectifica preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas.

Indicadores de desempeño, conocimientos, habilidades de pensamiento destrezas y actitudes:

Analizar el lanzamiento horizontal.

Comparar la caída libre de un objeto con su lanzamiento horizontal.

Desarrollar la habilidad de trabajar en equipo.

Desarrollar la habilidad de comunicación efectiva y responsabilidad.

Adquirir la habilidad de aplicar un software para el análisis de videos.

Desarrollar la habilidad de diseño de experimentos.

Situación didáctica:

Análisis de Tiro Horizontal y Caída Libre y Comparación entre ellos.

Material mínimo a utilizar:

Cámara de video de al menos 30 cuadros por segundo

Un objeto regular. Se recomienda que sea de un solo color y que contraste con el fondo

Un objeto de referencia de longitud. Ejemplo: metro

Instrucciones: Lleva a cabo cada uno de los siguientes pasos y realiza los cálculos que se te piden.

Secuencia didáctica:

Etapa 1: Instalación de Software

Descarga TRAKER que te permitirá analizar el video que hayas capturado previamente. Puedes descargar el software en: http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/

Recuerda revisar que tu celular o cámara grabe a 30 cuadros por segundo, al menos.

Etapa 2 Adquisición de Datos del Video

Monta tu escenario para que puedas realizar la caída libre y el tiro horizontal. El mismo escenario debe de servir para los dos casos.

Recuerda que se recomienda que el fondo del escenario debe contrastar con el objeto que vayan a utilizar y un objeto de referencia como un metro.

Ya que tengas listo el escenario coloca tu cámara preferentemente en una posición fija y que quede justo en frente del plano del experimento.

Realiza la captura del video de caída libre y posteriormente del tiro horizontal. Se recomienda tener varias tomas para seleccionar la más adecuada.

Pasa los videos a tu computadora.

En el programa TRACKER selecciona uno de los videos y agrégalo a través de la opción ARCHIVO/IMPORTAR/VIDEO.

Si no recuerdas cómo usar TRACKER revisa el siguiente tutorial:

http://www.youtube.com/watch?v=Vs_SCw414Ho&feature=fvwrel

Etapa 3: Registro y Análisis de Datos de Lanzamiento Horizontal



Preguntas Tiro Horizontal: Utiliza el video del tiro horizontal y contesta las siguientes preguntas.

Mide el alcance máximo de la pelota con la cinta métrica que encuentras en trayectorias-nuevo-herramientas de medición-cinta métrica.

X max= _________________

De igual forma determina la altura de donde se lanzó.

Y inicial= ____________________

Registra el tiempo de vuelo, para ello cambia en la parte inferior izquierda de display frame a display time y ponle play.

Tiempo de vuelo: _______________

Genera 3 gráficas con TRACKER y anéxalas (recuerda que tienes que tienes que crear una masa puntual y hacer la trayectoria manual o trayectoria automática, usa filtros de ser necesario para aumentar el contraste):

Gráfica 1: Vx vs. t

Gráfica 2: Vy vs. t

Gráfica 3: V vs. t

Con respecto a la gráfica 1, indica el tipo de gráfica (lineal, parabólica, etc.) y registra las siguientes velocidades:

Tipo de gráfica: __________________

Vox=______________

Vfx=_______________

Registra dos velocidades intermedias e indica el tiempo de registro:

Vx1=__________ t 1 = _______

Vx2= __________ t2= __________

¿Cómo son las magnitudes de la velocidad en “x”?, ¿Por qué es así?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

De la gráfica 2, indica el tipo de gráfica (lineal, parabólica, etc.) y registra las siguientes velocidades:

Tipo de gráfica: __________________

Voy=______________

Vfy=_______________

Registra dos velocidades intermedias considerando los tiempos del paso 5:

Vy1=__________ t 1 = _______

Vy2= __________ t2= __________

¿Cómo son las magnitudes de la velocidad en “y”?, ¿Por qué es así?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

De la gráfica 3, indica el tipo de gráfica (lineal, parabólica, etc.) y registra las siguientes velocidades:

Tipo de gráfica: __________________

Vo=______________

Vf=_______________

Registra dos velocidades intermedias considerando los tiempos del paso 5:

V1=__________ t 1 = _______

V2= __________ t2= __________

¿Cómo son las magnitudes de la velocidad?, ¿Por qué es así?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Con la magnitud de la altura registrada en el punto 2, determina el tiempo de vuelo y regístralo en la tabla 1.

Con el alcance máximo registrada en el punto 1, la altura registrada en el punto 2 y el tiempo de vuelo obtenido en el punto 11, determina la velocidad en “x”, la velocidad de impacto en “y” y la velocidad de impacto. Regístralas en la tabla 1.

Registra los datos que se piden en la tabla 1

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