Análisis del movimiento semiparabolico

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE

TEGNOLOGIA EN GESTION AMBIENTAL Y SERVICIOS PUBLICOS

SEDE BOSA PORVENIR

[pic 1]

FISICA I: mecánica newtoniana

ANALISIS DEL MOVIMIENTO SEMIPARABOLICO

Juan Fernando Vargas Amador   20191081101

Camila Andrea Mateus Becerra 20191081085

María paula Martínez Castañeda 20191081109

Sandra milena Obando Libernal 20191081110

MAYO

2019

RESUMEN

En este informe plasmaremos los análisis encontrados al estudiar el movimiento semi-parabólico divido en dos experiencias que hemos realizado en el marco de la temática de cinemática del curso de física 1. En el primer hemos usado una esfera (canica) a la cual se le ha hallado su velocidad inicial, trayectoria y el tiempo que se ha tarda en cada uno de las lanzamientos hechos desde una rampa previamente hecha y la cual hemos puesto sobre una mesa con altura determinada, para las dos experiencia hemos tomado el valor de la fuerza gravitatoria de la tierra con el valor de 9.8m/s2 despreciando el rozamiento del aire y las condiciones en la que se encuentra la esfera utilizada en dichas experiencias.

Para realizar estas simulaciones de movimiento se es necesario la utilización de varios tipos de instrumentos de medición, como el cronometro esencial para la toma del tiempo con el que sale la esfera de nuestro montaje e impacta en el punto de llegada (tanto en la experiencia 1 como en la 2) y la regla necesaria para medir la distancia que recorre la esfera horizontalmente en la experiencia 1 y en la siguiente se necesitara para medir la altura en donde impacta la esfera en una tabla que previamente ponemos verticalmente (eje Y) según distintas distancias horizontales (eje X) que han de ser divididas de tal forma que en la distancia más alejada de la plataforma la altura sea igual a 0. Se es necesario utilizar papel carbón sobre una superficie blanca ya que gracias a este se puede hallar de mejor manera el desplazamiento que ha tomado la esfera  o su respectiva altura para cada uno de sus desplazamientos (experiencia 2).

En lo que respecta a la recolección de datos en la experiencia 1 hemos repetido los lanzamientos 10 veces recogiendo su tiempo al salir de la rampa (T(s)), posición final (X(m)) y su velocidad al salir de la rampa, esta velocidad la hemos hallado gracias a la ecuación    , (donde (g) es la gravedad tomada como 9.8 m/s2, (X) su desplazamiento en el eje horizontal y (h) la altura de la mesa en la que pusimos nuestra rampa). En una casilla aparte de la misma tabla se pusieron  los datos obtenidos elevados al cuadrado, más adelante se podrán apreciar dichas gráficas, gracias a elevar nuestros resultados al cuadrado podemos saber los datos del movimiento parabólico, una vez tomados los 10 datos de cada variable por cada lanzamiento procedimos hacer el promedio de cada uno de los datos recolectados. En la experiencia 2  recolectamos la distancia horizontal (X(m)), el tiempo al salir de la rampa (T(s)) y su altura (H(m)) por cada uno de los desplazamientos que en total fueron 10.[pic 2]

Estos valores los hemos tomado de dos formas, de manera experimental y teóricamente para de esta manera constatar lo realizado en nuestro montaje.

PALABRAS CLAVE

Movimiento semi-parabolico, movimiento parabólico, movimiento bidimensional.

INTRODUCCIÓN

Cuando un objeto es lanzado  describiendo un movimiento rectilíneo uniformemente variado con aceleración contante y una vez lanzado  es dejado a merced de la gravedad (caída libre) es denomino movimiento semi-parabolico, este movimiento es bidimensional, esto quiere decir que se componen de dos partes, en el eje horizontal su velocidad es contante y el eje vertical su movimiento es rectilíneo uniformemente variado con aceleración contante.

El movimientos de los proyectiles o el movimiento de nuestra canica en la simulación que hemos hecho utilizando una rampa son ejemplos del movimiento semi-parabolico, para este movimiento es necesario tener en cuenta sus componentes tanto en el eje X como en el eje Y, junto a la gravedad que afecta la canica de esta manera podemos describir el movimiento generado en dicho experimento.

El objetivo de nuestro laboratorio es el de construir una expresión matemática que permita predecir a partir de datos experimentales la velocidad de un proyectil o su posición vertical.

Para encontrar dicha expresión partiremos por el hecho de que se deben encontrar las variables necesarias para la descripción del movimiento que está experimentando la canica en nuestro simulador, las cuales son para la primera parte de la experiencia el tiempo (T) que recorre desde el punto 0 (al salir de la plataforma) hasta el punto de llegada (posición final), la distancia (X) que recorre que utilizando el papel carbón y ayudados por una cinta métrica hallamos su valor en metros, luego de esto su velocidad con la que sale de la plataforma para lego modelarla y sacar nuestra ecuación. Para nuestra segunda parte se tienen en cuanta las posición horizontal (X) que se ha divido hasta el punto donde la altura es igual a 0, la altura (H) tomada con una tabla ubicada verticalmente con papel carbón al frente de la rampa y el tiempo con el que sale la canica hasta que impacta con la tabla.

Los  datos antes de ser usados para hallar nuestra expresión matemática se les debe sacar su respectivo promedio y error relativo.

OBJETIVOS:

GENERAL:

• Construir una expresión matemática que permita predecir a partir de datos experimentales, la velocidad de un proyectil o la posición vertical de un proyectil.

ESPECIFICOS:

• Comprobación del modelo preestablecido mediante la comparación de las medidas con los valores analíticos producidos por el fenómeno.
• Construir los conocimientos más representativos del movimiento semi-parabólico.
• Realizar la representación gráfica del movimiento de un proyectil a partir de las mediciones de distancia y tiempo.

MATERIALES:

• rampa
• esferas
• regla de madera
• cartulina blanca
• tabla de madera
• papel carbón
• cronometro

FUNDAMENTOS TEORICOS:

• MOVIMIENTO SEMI PARABOLICO:

Cuando un cuerpo describe un movimiento semiparabólico, en él se están dando dos movimientos simultáneamente: un movimiento horizontal, que es rectilíneo uniforme y uno vertical en el que actúa la gravedad, llamado movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

• MOVIMIENTO PARABOLICO O DE PROYECTIL:

El movimiento de proyectil de un objeto es simple de analizar a partir de dos suposiciones: 1) la aceleración de caída libre es constante en el intervalo de movimiento y se dirige hacia abajo1 y 2) el efecto de la resistencia del aire es despreciable.2 Con estas suposiciones, se encuentra que la trayectoria de un proyectil siempre es una parábola.

...