Proyecto de fisica. ESTUDIO DEL TIRO PARABÓLICO POR MEDIO DE UNA CATAPULTA

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Instituto Tecnológico de Cd. Victoria

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Fundamentos De Física

Ingeniera En Gestión Empresarial.

Grupo. - 82

Protocolo De Investigación

No. de Equipo. - 5

Integrantes:

Linares Balboa María José.

Piloto García Gustavo Ángel.

Rodríguez Bautista María Fernanda

Cd. Victoria Tamps., Dic de 2018

INDICE

ESTUDIO DEL TIRO PARABÓLICO POR MEDIO DE UNA CATAPULTA        1

ANTECEDENTES        1

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA        1

OBJETIVO GENERAL        1

OBJETIVOS ESPECÍFICOS        2

JUSTIFICACIÓN        2

HIPÓTESIS        2

MARCO TEORICO        2

ORÍGENES DE LAS CATAPULTAS.        2

USO DE LAS CATAPULTAS        4

TIPOS DE PROYECTILES        5

CONCEPTO Y REPRESENTACIÓN        6

ECUACIONES        7

ECUACIÓN DE POSICIÓN Y DE TRAYECTORIA EN EL MOVIMIENTO PARABÓLICO        9

ALTURA MÁXIMA        10

TIEMPO DE VUELO        10

ALCANCE        10

ÁNGULO DE LA TRAYECTORIA        10

BOSQUEJO DEL PROBLEMA        11

CONSTRUCCION DE LA CATAPULTA ROMANA        13

MATERIAL SUMINISTRADO        13

ÚTILES NECESARIOS        13

PROCEDIMIENTO        14

RESULTADO FINAL        19

CRONOGRAMA        20

PRESUPUESTO        21

BIBLIOGRAFÍAS        21

ESTUDIO DEL TIRO PARABÓLICO POR MEDIO DE UNA CATAPULTA

ANTECEDENTES

“una piedra permanece en reposo o se mueve en línea recta hacia el centro de la tierra a menos que se vea sometida a una fuerza exterior”.

(Aristóteles 384 a.c. en Estagira, Macedonia – 322 a.c. en Calcis Eubea, Grecia)

¨El movimiento de un proyectil puede considerarse el resultado de componer dos movimientos simultáneos e independientes entre sí¨

(Galileo Galilei en su obra Dialogo sobre los Sistemas del Mundo 1633)

Los artesanos de artillería romanos idearon una solución a uno de los problemas más grandes. Este problema es una catapulta que lanzaba piedras llamadas ballestas. Estas máquinas eran extremadamente complicadas de construir y debido a su tamaño eran también difíciles de transportar.

La catapulta fue mucho más fácil de construir y de mantener que los palintonos ya que eran básicamente la mitad de la máquina. El marco de la catapulta fue hecho de maderos rectangulares y gruesos sostenidos por una base de madera afianzada en la tierra, en el centro de madera de las cuerdas insertaron un solo brazo que terminaba en una cuchara donde se acomodaba el proyectil.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Mediante esta investigación daremos a conocer cómo encontrar la velocidad inicial de un proyectil lanzado por una catapulta a un ángulo determinado, construiremos y analizaremos un prototipo de catapulta romana con el fin de calcular la velocidad inicial y calcular el ángulo del que debe ser lanzado un proyectil para alcanzar la mayor distancia.

OBJETIVO GENERAL

• A partir de la construcción de una catapulta se mostrará cómo es llevado a cabo el tiro parabólico. Así mismo se dará a conocer en base a la teoría y práctica en que consiste esto junto al impacto que tuvo en la historia del ser humano.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Describir cada uno de los factores que influyen en la formula como lo son: la altura máxima, ángulo de la trayectoria, gravedad, la distancia, etc.
• llevar a cabo un bosquejo en el cual se muestren los datos requeridos para desarrollar la formula.
• Comprobar el tiro parabólico mediante el uso de la catapulta.

JUSTIFICACIÓN

La catapulta era un arma de asedio utilizada por Roma, esta, como arma de artillería que es, arrojaba piedras, jabalinas, material incendiario hasta recipientes con serpientes a esto se le denomina movimiento parabólico lo cual es un movimiento realizado por cualquier objeto cuya trayectoria describe a una parábola.

Mediante la construcción de una catapulta romana comprobaremos lo dicho anteriormente así mismo revelaremos su importancia histórica, esto permitirá entender su funcionamiento y los beneficios para la humanidad.

HIPÓTESIS

El ángulo que se genera entre el eje X y el lanzador de los proyectiles es el causante de la trayectoria parabólica. Habiendo entendido esto se puede continuar con la aplicación de las fórmulas que prueban el tiro parabólico. Por medio de estas se debe resolver el objetivo general de la investigación debido a que son las necesarias para solucionar dicho problema.

En esta investigación se llevará a cabo el tiro parabólico por medio de una catapulta, analizando y poniendo en practica lo ya investigado indicando los modelos o técnicas de análisis de un prototipo de catapulta en el cual podemos conocer el tiempo que tarda en caer al suelo el proyectil, la altura máxima entre otros elementos.

MARCO TEORICO

ORÍGENES DE LAS CATAPULTAS.

la catapulta (katapeltikon) fue desarrollada alrededor del año 400 a de C. en la Ciudad griega de Siracusa, por ingenieros y artesanos en el reinado de Dionysius I. Las catapultas se mencionan en Atenas en el año 360 y 350 a. de C. Ya en el 330 se entrenaban a los hombres jóvenes rutinariamente en su uso. Durante estos años, la artillería aparece haber sido considerada como arma defensiva. Finalmente aparecen en las manos de un agresor en el año 340 a de C. cuando Philip de Macedonia asaltó Perinthus. Pero también hay otros historiadores que señalan que su real inventor seria John Pulta un entendido en la física y gran matemático que fue capaz de diseñar un sistema complejo para la época en base al torque utilizando como primer modelo una base grande de madera con otra madera montada encima y una gruesa cuerda que lo mantenía en el suelo. Un diseño muy rudimentario con el que se fue de apoco gestando esta gran máquina. Hasta llegar a poseer engranajes para realizar el desplome de la carga que montaba para lanzar.

Se sabe también que los artesanos de artillería romanos, idearon una solución a uno de sus problemas más grandes. Este problema era la catapulta de Palintones que lanzaba piedras, llamada Ballesta por los Romanos. La más grande de estas máquinas era capaz de lanzar 100 libras de piedras a más de trescientas yardas. Estas máquinas fueron extremadamente complicadas en su construcción y debido a su tamaño eran también difícil de transportar. Para remediar este problema los Romanos crearon el Onagro (Burro salvaje), la máquina de sitio que la mayoría de la gente asocia hoy a la palabra. CATAPULTA. Nombrado así por el golpe que proporciona un asno con la pata trasera cuando es perseguido, pero también hay quienes señalan que fue para reconocer el nombre del gran Jhon Pulta..

Antes de Cristo

399 -->Aparece la primera catapulta. Bajo el patrocinio de Dionysius I, de Siracusa. Era un gran arco, que lanzaba proyectiles gracias a la tensión a la que éste era sometido.

340--> Constructores de Philip de Macedonia, diseñaron y construyeron la primera catapulta del tipo: Torsión. La Ballistae (Ballesta). La fuerza era suministrada por una madeja torcida, que almacenaba la fuerza requerida para el lanzamiento del proyectil.

Después de Cristo

380-->El primer escrito que menciona a la catapulta que tira por honda. El onagro.

500-600-->Aparición y uso de las catapultas de contrapeso o de gravedad (Trebuchet), por el ejército chino.

600-900-->La tecnología del Trebuchet se mueve lentamente desde el lejano Oriente, Oriente medio y de ahí a Europa.

800-->La catapulta de tracción (impulso-humano) se extiende en los sitios de Europa

885-->Los Vikingos sitian la ciudad de Paris. Utilizan catapultas.

1191-->Más de 300 catapultas de tracción y torsión son usadas por Ricardo Corazón de león, en el sitio de Acre durante la Tercera Cruzada.

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