Informe movimiento en una dimensión

INFORME Movimiento en una Dimensión

Nombres:

Erick Adrián Esguerra Ramírez

Néstor David Sánchez Mayorga

Julián Camilo Ballén Capera

Santiago Páez Ramírez

Ana María Vanegas Rivera

Daniel Tangua Fonseca

Grupo 6 Biociencias Laboratorio

RESUMEN

Durante esta práctica de laboratorio estudiamos el movimiento de un cuerpo en un plano, es decir, en dos dimensiones. Para esto, utilizamos una esfera metálica que al ser lanzada desde una rampa caía con una trayectoria semiparabólica, recogimos datos de posición de la esfera en distintos momentos durante la caída y con ellos realizamos el tratamiento estadístico pertinente para analizar el experimento, así como los factores que pudieron generar diferencias entre los resultados experimentales y los teóricos.

INTRODUCCIÓN:

Cuando un cuerpo es lanzado horizontalmente (ángulo de 0° ó 180°) desde cierta altura, se dice que se desplaza con un movimiento semiparabólico, este describe el recorrido de un proyectil en el eje horizontal y vertical simultáneamente. Es posible estudiar esta trayectoria analizando cada componente por separado, donde el movimiento sobre el eje horizontal es rectilíneo y uniforme a diferencia del movimiento vertical, que se ve afectado por la gravedad, cambiando la tasa de velocidad durante la caída, es decir, con aceleración constante.

Ecuaciones a usar:

 Para el eje X:

𝑥 = 𝑉𝑜𝑥 ∗ 𝑡 = 𝑉𝑜 ∗ cos 𝜃 ∗ 𝑡  (1)

Ecuación 1. Posición en el eje horizontal en función de la velocidad y el tiempo.

𝑉𝑥 = 𝑉𝑜𝑥 = 𝐶𝑡𝑒 (2) Ecuación 2. Velocidad en el eje x.

𝑎𝑥 = 0 (3)

Ecuación 3. Aceleración en el eje x

Para el eje y:

𝑦 [pic 1] 

Ecuación 4. Posición en el eje y en función del tiempo  

𝑉𝑦 = 𝑉𝑜𝑦 − 𝑔𝑡 = −𝑔𝑡 (5)

Ecuación 5. Velocidad de la particular en el eje y

Nota: el signo negativo considerado en el último término de las ecuaciones que describen el movimiento vertical indica el sentido del desplazamiento de la partícula.

Procedimiento  

Empezamos colocando una base soporte sobre el mesón de trabajo, y a esta, con ayuda de una nuez, aseguramos la rampa desde la que saldrá la esfera metálica procurando que el segmento al final de esta no tuviera ninguna inclinación.

Usando cinta transparente adherimos una tira de papel bond a la tabla de madera, y sobre esta, colocamos una tira de papel carbón de igual longitud, haciendo que el borde inferior de la tabla coincidiera con el borde de las tiras de papel.

Al realizar los primeros ensayos de lanzamiento, notamos que la rampa, al estar contigua a la base soporte, hacía que la trayectoria de la esfera se truncara y saliera aleatoriamente antes de completar el recorrido por esta, vimos necesario utilizar un pequeño bloque de madera para alejar la rampa de la base y así, asegurar el correcto desplazamiento de la esfera.

Colocamos una regla de 1 m perpendicular a la base del soporte y siguiendo el sentido de la rampa.

Realizamos lanzamientos libres para medir la distancia máxima a la que caía la bola.

Basándonos en el dato anterior, decidimos fijar un intervalo de 4 cm sobre el cual movimos la tabla que sirvió de soporte para imprimir los impactos de la esfera sobre el papel bond.

Realizamos 8 lanzamientos de la esfera con el frente de la tabla orientado hacia la dirección de los impactos, moviéndola desde la posición x=0 (en el punto de salida de la rampa) hasta la posición máxima de caída; medimos la distancia desde el borde del papel hasta cada impacto para generar un perfil de posición (x, y) en donde se evidencian distintos momentos de la trayectoria.  

Repetimos el paso anterior 2 veces más para generar datos suficientes y realizamos el análisis.

Montaje Experimental:

[pic 2] 

Imagen 1. Posición de la rampa en la base soporte 

[pic 3] 

Imagen 2. Posición de la tabla con respecto a la rampa

[pic 4] 

Imagen 3. Vista posterior previa a un lanzamiento.

[pic 5] 

Imagen 4. Recolección de datos (Tabla 2)

ANÁLISIS DE DATOS Y RESULTADOS: 

una relación que diga cuánto vale Y como función de X. [pic 6]

R/  

                  𝑦        2        𝑉𝑜∗cos𝜃         

        Tabla 1. Distancia de caída máxima del proyectil          

         4. Exprese la distancia recorrida en la dirección

y para los cuatro puntos a lo largo de x. Déjelo expresado en términos de v₀ y l y anote sus respuestas en la tabla 3.  Si tomáramos la distancia recorrida hasta el punto 1 como la unidad de longitud llamémosla y1. ¿cuántas veces son ésta distancia las distancias y (1), y(2) y y [pic 7]

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