Movimiento En Dos Dimensiones

1.Realice el diagrama de los vectores velocidad (Vx y Vy) y aceleración y señale cómo cambian a lo largo de la trayectoria seguida por el balín

Tabla 1. Valores del movimiento parabólico en ángulos de 30°, 45° y 60°

Fig.1 Representación gráfica de los valores del movimiento parabólico en ángulos de 30°, 45° y 60°

2.Determine el valor de las componentes de la velocidad inicial (Especifique el procedimiento utilizado para realizar dichos cálculos)

Para hallar los componentes de la velocidad inicial tenemos las siguientes ecuaciones que fueron aplicadas en el movimiento parabólico.

Vix = Vi.Cosα

Viy = Vi.Senα

Donde

Vix = 4,81m/s. Cos 30°

Vix = 4,81m/s.0,8660

Vix = 4,16m/s

Y

Viy = 4,81m/s . Sen30°

Viy = 4,81m/s . 0,5

Viy = 2,40m/s

3. Determine el alcance horizontal máximo alcanzado por el proyectil como función del ángulo de inclinación, y compare el resultado obtenido con el valor medido. ¿Qué puede concluir?

Para hallar el alcance horizontal máximo aplicamos la siguiente ecuación:

Xmax = (Vo)2 . Sen2α

g

Xmax = (4,81m/s)2 . Sen60°

9,8m/s2

Xmax = 23,13m2/s2 . 0,86

9,8m/s2

Xmax = 19,89m2/s2

9,8m/s2

Xmax = 2,02m

De la misma manera que se realizó este procedimiento, se hizo igual para ángulos de 45° y 60°.

α Vo(m/s) VoX(m/s Xm(m)T

ViY(m/s) Xm(m)E Ym(m)

30 4,81 4,16 2,02m 2,4 1,11m 0,2834m

45 4,69 3,31 2,24m 3,31 1,25m 0,54m

60 3,21 1,6 0,91m 2,77 0,97m 0,39m

Tabla 2. Valores obtenidos en los diferentes ángulos, donde se compara el resultado obtenido con el valor medido en el alcance horizontal máximo.

4.Determine la altura máxima alcanzada por el proyectil como función del ángulo de inclinación, (Especifique el procedimiento utilizado para realizar dichos cálculos).

Para realizar este procedimiento se procedió a dar cumplimiento a la ecuación utilizando el ángulo de 45°:

Ymax = (Vo)2 . (Senα)2

2.g

Ymax = (4,69m/s)2 . (0,707)2

2 . 9,8m/s2

Ymax = 21,9m2/s2 . 0,49

19,6m/s2

Ymax = 0,54m

5. Determine el tiempo de subida y de bajada del proyectil, ¿Son iguales? ¿Por qué? (Especifique el procedimiento utilizado para realizar dichos cálculos).

Para determinar el tiempo de subida y de bajada del proyectil aplicamos la fórmula donde despejamos tiempo (t) y el resultado obtenido es el tiempo total de subida, para determinar el tiempo de bajada multiplicamos por dos (2) el valor obtenido en el tiempo de subida y de ésta forma obtenemos el tiempo total de vuelo o tiempo de bajada.

Consideramos la siguiente ecuación:

t = Vo . Sen 45°

g

t = 4,69m/s . 0,707

9,8m/s2

t = 0,338s

El tiempo de subida es de 0,338s

Si multiplicamos este valor por 2, obtenemos que el tiempo de bajada es de 0,67s

6. Trace una gráfica de Y vs X y realice su respectivo análisis.

Fig.2 Gráfica de Ymax vs X max

La gráfica nos representa la altura máxima en Y y el alcance máximo en X en los ángulos de 30°, 45° y 60°

Conclusiones

El desarrollo de esta práctica es uno de los más completos en cuanto a que en el movimiento parabólico tenemos Movimiento Rectilíneo Uniforme con Movimiento Uniformemente Acelerado

...