Lab 2 Fisica 1

Cinemática - Movimiento de proyectiles

Brayan Fernandez1, Jhonatan Andrés Macias2, Natalia Narváez González3, Carlos Andrés Ordoñez4.

1Ingenieria Eléctrica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Facultad de Ciencias Básicas – Departamento de Física, Cali Colombia.

2Ingenieria Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Facultad de Ciencias Básicas – Departamento de Física, Cali Colombia.

3Ingenieria Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Facultad de Ciencias Básicas – Departamento de Física, Cali Colombia.

4Ingenieria Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Facultad de Ciencias Básicas – Departamento de Física, Cali Colombia.

Recibido: 5 de Marzo de 2014.

Resumen

El laboratorio permite establecer datos de velocidad y posición respecto al tiempo, al lanzar un proyectil sobre una superficie utilizando equipos como el dispositivo de lanzador y sus accesorios, soporte del lanzador, plomada, la plomada es utilizada para darle nivel al suelo respecto a los grados que se desean hacer el lanzamiento, y respecto al lanzamiento obtenemos datos que son suministrados por una interfaz 850 que se encuentra conectado a la foto puerta y estos datos son visualizados en el computador que se encuentra sincronizado a la interfaz. Se realizaron 8 lanzamientos en grados de inclinación 0 y 20.

Al iniciar el laboratorio se conocieron los componentes, Documento guía, equipo de trabajo, software para recolección de datos; que permitirían desarrollar el ejercicio experimental, el laboratorio inicia armando y organizando el equipo principal. Se fija el soporte del lanzador para luego instalar el lanzador en el soporte, se fija la foto puertas al lanzador después de esto se conecta la foto puerta a las entradas 1 y 2 de la interfaz, la cual deberá estar encendida suministrándole un voltaje de 120v y esta a su vez estará sincronizada con el computador; medio en el que visualizaremos los datos captados por la foto puerta mediante el software Capstone. Se toman las medidas de la altura del dispositivo el cual deberá estar adecuado en los grados respecto a la práctica que se desea establecer.

Utilizamos la plomada para darle el nivel desde la altura del dispositivo hasta la superficie del piso, dejando un registro en esa posición, se procede a introducir el balín por medio de una barra plástica al lanzador para realizar dos lanzamientos en los cuales obtendremos un registro aproximado de la posición del proyectil (balín) al caer en la superficie del piso, por consiguiente se sujeta una hoja de papel blanco + papel carbón, en la zona donde cayó el balín, de tal manera que en los siguientes disparos el balín caiga dentro de la hoja para dejar registros y poder tomar medidas de la posición respecto al origen.

Finalmente al tener todo el montaje del dispositivo organizado se inicia a programar el software para el registro de los datos correspondientes. Primero se configuro el Hardware, Seguidamente se activan los datos de velocidad con respecto al tiempo (V) vs (T).

En ese momento el equipo está listo para iniciar el laboratorio por lo tanto se procede a realizar ocho lanzamientos en un ángulo de inclinación del dispositivo que será cero grados en nivel de compresión medio para la primera práctica y se toman las respectivas medidas que se llevaran en un registro. Seguidamente se procede a cambiar el grado de inclinación en este caso serán 20 grados, se toma de nuevo la respectiva altura y de nuevo se utiliza la plomada para conocer la posición del origen, se procede a realizar dos lanzamientos para conocer el punto donde cae el balín y así sujetar la hoja de papel en esa zona, después de esto se procede a realizar los ochos lanzamientos en el mismo nivel de compresión y se toman respectivas medidas de la posición.

Algunas medidas son respectivamente similares ya que el balín cae en esa misma posición, pero algunas varían, porque el nivel de compresión conlleva a tener algunas fallas a la hora golpear el balín ya que este es impulsado por un resorte.

Palabras claves: Velocidad inicial, proyectil.

Introducción

En el siguiente informe de laboratorio para la asignatura de física 1 se muestra una práctica orientada a analizar el movimiento de proyectiles.

Esta establecido que la mayoría de los fenómenos físicos se desarrollan en tres dimensiones geométricas (x, y, z,) pero en este caso el movimiento objeto de análisis será aquel que solo aborda movimiento en dos dimensiones. Esta aplicación permitirá considerar un número más amplio de fenómenos físicos que suceden en la vida diaria.

Es necesario para describir una trayectoria curvilínea especificar las magnitudes como la dirección de esos vectores y se requiere un sistema coordenado para expresarlos en términos de sus componentes.

El movimiento de proyectiles está identificado además como el movimiento parabólicoque puede incluirse en el de dos ó tres dimensiones en el cual la aceleración es constante.

Modelo Teórico

MOVIMIENTO PARABOLICO

Cuando un objeto es lanzado con cierta inclinación respecto a la horizontal y bajo la acción solamente de la fuerza gravitatoria su trayectoria se mantiene en el plano vertical y es parabólica.

Considere un objeto que se desplaza en el aire sin ninguna fuerza con excepción de la gravedad y de la resistencia del aire. La fuerza de la gravedad produce una aceleración constante hacia abajo de magnitud 9,80 m/s2.

El recorrido de un proyectil se llama su trayectoria y esa dicha trayectoria es una parábola

Si se desprecia la resistencia del aire, no hay entonces aceleración en la dirección horizontal, y ax = 0. La aceleración en la dirección de y es debido a la gravedad. Es constante y dirigida hacia abajo, así que ay = −g. Es conveniente elegir x0 = 0 y y0 = 0 (es decir, poner el origen en el punto donde el proyectil comienza su movimiento). Además, nos referimos típicamente a 0 v como la rapidez inicial del proyectil. Si el proyectil es lanzado con un ángulo θ sobre la horizontal, la velocidad inicial en la dirección x y la velocidad inicial en la dirección y se pueden expresar en términos de g y de y θ usando la trigonometría.

La expresión para el vector de posición del proyectil como función del tiempo se sigue directamente de la ecuación:

Donde las componentes x y y de la velocidad inicial del proyectil son:

V_xi= V_i cos⁡βi V_yi= 0 V_i sen βi

La posicion final de una particula

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