Informe de fisica. Movimiento Parabólico

Informe de laboratorio - Física

2020-1

Movimiento Parabólico

Mariana Gamboa Restrepo

Edison Alejandro Pulgarín Cano

Daniel Ciro Montoya

Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Facultad de Arquitectura e Ingeniería

mgamboa@est.colmayor.edu.co

epulgarin@est.colmayor.edu.co

dciro@est.colmayor.edu.co

Resumen.  En esta práctica de laboratorio tendremos como objetivo principal experimentar con una de las ramas de la física, la cinemática, más exactamente con el conocido (movimiento parabólico). Por medio de este experimento virtual podremos realizar de manera teórica un lanzamiento de una pelota de golf con un simulador de tiro, con los resultados obtenidos por este podremos obtener una serie de conclusiones tanto personales como matemáticas con respecto a la aplicación de la cinemática y sus contribuciones a la ciencia.

Palabras clave: Aceleración, Distancia, Ciencia, Movimiento, Velocidad.

1. introducción.

El movimiento parabólico es implementado en todo tipo de ciencias; a nivel mundial han sido de gran importancia para la evolución de la humanidad y pertenece a una de las ramas de la física llamada cinemática. En la guerra se utiliza el tiro parabólico, esto se debe a que los aviones bombarderos tienen que hacer cálculos precisos para dar en el blanco. Al disparar un arma, la bala también está obligada a realizar un movimiento parabólico.

En los deportes, por ejemplo, el fútbol a la hora de lanzar un tiro libre, el balón realiza una trayectoria parabólica.

Dado que el movimiento parabólico describe un desplazamiento del cuerpo, el cual es disparado con cierta velocidad inicial (Vo) que a su vez forma un ángulo con el plano horizontal del cuerpo (θ), en consecuencia la velocidad inicial experimenta componentes vectoriales con magnitud y dirección es

decir contienen tanto componentes verticales como horizontales (X – Y), su velocidad Horizontal obliga al cuerpo a moverse en forma perpendicular con respecto a la gravedad, el componente vertical al cuerpo a subir, el resultado de estos dos movimientos es la trayectoria curvilínea o parabólica que le da nombre al movimiento.

2. Marco teórico.

Para estudiar y entender el concepto de movimiento parabólico antes que nada hay que tener claro la definición de las siguientes palabras.

• Velocidad: Es el cambio de posición de un cuerpo a lo largo del tiempo, esta es una magnitud vectorial y, como tal, se representa mediante flechas que indican la dirección y sentido del movimiento.

• Distancia: Se refiere a cuanto espacio recorre un objeto durante su movimiento, también se dice que es la suma de las trayectorias y una cantidad escalar, por otro lado, es una medida de longitud y por esta razón se expresa en unidades de metro.

• Movimiento: Es un cambio de posición de un cuerpo en el espacio. Para determinar el movimiento de un cuerpo es necesario establecer la posición inicial respecto a algún punto de referencia.

• Parábola: es la línea o trayectoria que se puede formar por el lanzamiento de un proyectil o cualquier masa combinando los movimientos del plano X y del plano Y.

• Angulo: es la proporción de un plano comprendida entre dos semirrectas que tienen un origen en común.

• Proyectil: Es cualquier objeto lanzado en el espacio por la acción de una fuerza. Aunque un balón arrojado es también un proyectil técnicamente.

• Aceleración: es una unidad vectorial la cual es un cambio de velocidad de un cuerpo en el transcurso del tiempo.

3. Materiales y equipos

(Todos los elementos mencionados son irreales “virtuales”).

•        Simulador Web Phet

•        Instrumento de tiro (cañón)

•        Pelota de golf

•        Medidor de altura

•        Medidor de distancia horizontal

•        Medidor de velocidad

   4. Procedimiento.

1. Ingresamos a la dirección web https://phet.colorado.edu/sims/html/projectile-motion/latest/projectile-motion_es.html

1. Luego de que la página web carga damos click en la opción laboratorio.

[pic 2]

Figura 1.  Ingreso al simulador.

1. Luego ingresamos las condiciones iniciales.

 [pic 3]

Figura 2.  Condiciones iniciales de lanzamiento.

• Elevar el cañón a una altura de 5m sobre el suelo. (dando click sostenido sobre su eje y desplazando el mouse hacia arriba hasta que muestre el valor deseado).
• Configure un ángulo de 0° con la horizontal. (Para ingresar el valor del ángulo de click sostenido sobre la longitud del cañón).
• Ingresamos una rapidez inicial de 10m/s. (para esto desplace la barra que se encuentra en la esquina inferior izquierda).

1. Elegimos el objeto a lanzar, sus respectivos valores y el valor aproximado de la gravedad local (Medellín).

[pic 4]

Figura 3. Características del objeto a lanzar.

a). Pelota de golf (Desplegamos la pestaña superior)

b). masa de 0.01kg

c). Diámetro de 0.03 m

d). La gravedad de Medellín de 9.76m/s2

1. Cuando las condiciones estén listas:

Dar click sobre el botón rojo con el cañón ubicado en la parte inferior, esto activa el disparo y muestra la trayectoria de la pelota de golf.

[pic 5]

Figura 4. Trayectoria de la pelota de golf.

1. En la parte superior del simulador se encuentra un recuadro azul, el cual debemos seleccionar y ubicar sobre cada uno de los puntos de la trayectoria de la pelota.

[pic 6]

Figura 5.  Toma de datos.

1. Al hacer esto nos muestra los valores de tiempo, distancia horizontal y altura para ese instante de tiempo.

Los datos posteriormente se ingresan en la tabla 1 y se grafican en Excel.

5. Datos

Tabla I. Datos recolectados a partir del simulador de tiro.

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